sched: Ensure set_task_cpu() is never called on blocked tasks
[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 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
30
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #include <linux/nmi.h>
34 #include <linux/init.h>
35 #include <linux/uaccess.h>
36 #include <linux/highmem.h>
37 #include <linux/smp_lock.h>
38 #include <asm/mmu_context.h>
39 #include <linux/interrupt.h>
40 #include <linux/capability.h>
41 #include <linux/completion.h>
42 #include <linux/kernel_stat.h>
43 #include <linux/debug_locks.h>
44 #include <linux/perf_event.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/notifier.h>
47 #include <linux/profile.h>
48 #include <linux/freezer.h>
49 #include <linux/vmalloc.h>
50 #include <linux/blkdev.h>
51 #include <linux/delay.h>
52 #include <linux/pid_namespace.h>
53 #include <linux/smp.h>
54 #include <linux/threads.h>
55 #include <linux/timer.h>
56 #include <linux/rcupdate.h>
57 #include <linux/cpu.h>
58 #include <linux/cpuset.h>
59 #include <linux/percpu.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/proc_fs.h>
62 #include <linux/seq_file.h>
63 #include <linux/sysctl.h>
64 #include <linux/syscalls.h>
65 #include <linux/times.h>
66 #include <linux/tsacct_kern.h>
67 #include <linux/kprobes.h>
68 #include <linux/delayacct.h>
69 #include <linux/unistd.h>
70 #include <linux/pagemap.h>
71 #include <linux/hrtimer.h>
72 #include <linux/tick.h>
73 #include <linux/debugfs.h>
74 #include <linux/ctype.h>
75 #include <linux/ftrace.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/sched.h>
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
249         struct cgroup_subsys_state css;
250 #endif
251
252 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
253         uid_t uid;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
282 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
283 {
284         user->tg->uid = user->uid;
285 }
286
287 /*
288  * Root task group.
289  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
290  *      be a child to this group.
291  */
292 struct task_group root_task_group;
293
294 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
295 /* Default task group's sched entity on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
297 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
299 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
300
301 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
302 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
303 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
304 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
305 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
306 #define root_task_group init_task_group
307 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
308
309 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
310  * a task group's cpu shares.
311  */
312 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315
316 #ifdef CONFIG_SMP
317 static int root_task_group_empty(void)
318 {
319         return list_empty(&root_task_group.children);
320 }
321 #endif
322
323 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /*
330  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
331  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
332  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
333  * too large, so as the shares value of a task group.
334  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
335  *  limitation from this.)
336  */
337 #define MIN_SHARES      2
338 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
339
340 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
341 #endif
342
343 /* Default task group.
344  *      Every task in system belong to this group at bootup.
345  */
346 struct task_group init_task_group;
347
348 /* return group to which a task belongs */
349 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
350 {
351         struct task_group *tg;
352
353 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
354         rcu_read_lock();
355         tg = __task_cred(p)->user->tg;
356         rcu_read_unlock();
357 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
358         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
359                                 struct task_group, css);
360 #else
361         tg = &init_task_group;
362 #endif
363         return tg;
364 }
365
366 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
367 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
368 {
369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
370         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
371         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
372 #endif
373
374 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
375         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
376         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
377 #endif
378 }
379
380 #else
381
382 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
383 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
384 {
385         return NULL;
386 }
387
388 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
389
390 /* CFS-related fields in a runqueue */
391 struct cfs_rq {
392         struct load_weight load;
393         unsigned long nr_running;
394
395         u64 exec_clock;
396         u64 min_vruntime;
397
398         struct rb_root tasks_timeline;
399         struct rb_node *rb_leftmost;
400
401         struct list_head tasks;
402         struct list_head *balance_iterator;
403
404         /*
405          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
406          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
407          */
408         struct sched_entity *curr, *next, *last;
409
410         unsigned int nr_spread_over;
411
412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
413         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
414
415         /*
416          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
417          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
418          * (like users, containers etc.)
419          *
420          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
421          * list is used during load balance.
422          */
423         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
424         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
425
426 #ifdef CONFIG_SMP
427         /*
428          * the part of load.weight contributed by tasks
429          */
430         unsigned long task_weight;
431
432         /*
433          *   h_load = weight * f(tg)
434          *
435          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
436          * this group.
437          */
438         unsigned long h_load;
439
440         /*
441          * this cpu's part of tg->shares
442          */
443         unsigned long shares;
444
445         /*
446          * load.weight at the time we set shares
447          */
448         unsigned long rq_weight;
449 #endif
450 #endif
451 };
452
453 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
454 struct rt_rq {
455         struct rt_prio_array active;
456         unsigned long rt_nr_running;
457 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
458         struct {
459                 int curr; /* highest queued rt task prio */
460 #ifdef CONFIG_SMP
461                 int next; /* next highest */
462 #endif
463         } highest_prio;
464 #endif
465 #ifdef CONFIG_SMP
466         unsigned long rt_nr_migratory;
467         unsigned long rt_nr_total;
468         int overloaded;
469         struct plist_head pushable_tasks;
470 #endif
471         int rt_throttled;
472         u64 rt_time;
473         u64 rt_runtime;
474         /* Nests inside the rq lock: */
475         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
476
477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
478         unsigned long rt_nr_boosted;
479
480         struct rq *rq;
481         struct list_head leaf_rt_rq_list;
482         struct task_group *tg;
483         struct sched_rt_entity *rt_se;
484 #endif
485 };
486
487 #ifdef CONFIG_SMP
488
489 /*
490  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
491  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
492  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
493  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
494  * object.
495  *
496  */
497 struct root_domain {
498         atomic_t refcount;
499         cpumask_var_t span;
500         cpumask_var_t online;
501
502         /*
503          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
504          * one runnable RT task.
505          */
506         cpumask_var_t rto_mask;
507         atomic_t rto_count;
508 #ifdef CONFIG_SMP
509         struct cpupri cpupri;
510 #endif
511 };
512
513 /*
514  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
515  * members (mimicking the global state we have today).
516  */
517 static struct root_domain def_root_domain;
518
519 #endif
520
521 /*
522  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
523  *
524  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
525  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
526  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
527  */
528 struct rq {
529         /* runqueue lock: */
530         raw_spinlock_t lock;
531
532         /*
533          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
534          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
535          */
536         unsigned long nr_running;
537         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
538         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
539 #ifdef CONFIG_NO_HZ
540         unsigned char in_nohz_recently;
541 #endif
542         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
543         struct load_weight load;
544         unsigned long nr_load_updates;
545         u64 nr_switches;
546
547         struct cfs_rq cfs;
548         struct rt_rq rt;
549
550 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
551         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
552         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
553 #endif
554 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
555         struct list_head leaf_rt_rq_list;
556 #endif
557
558         /*
559          * This is part of a global counter where only the total sum
560          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
561          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
562          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
563          */
564         unsigned long nr_uninterruptible;
565
566         struct task_struct *curr, *idle;
567         unsigned long next_balance;
568         struct mm_struct *prev_mm;
569
570         u64 clock;
571
572         atomic_t nr_iowait;
573
574 #ifdef CONFIG_SMP
575         struct root_domain *rd;
576         struct sched_domain *sd;
577
578         unsigned char idle_at_tick;
579         /* For active balancing */
580         int post_schedule;
581         int active_balance;
582         int push_cpu;
583         /* cpu of this runqueue: */
584         int cpu;
585         int online;
586
587         unsigned long avg_load_per_task;
588
589         struct task_struct *migration_thread;
590         struct list_head migration_queue;
591
592         u64 rt_avg;
593         u64 age_stamp;
594         u64 idle_stamp;
595         u64 avg_idle;
596 #endif
597
598         /* calc_load related fields */
599         unsigned long calc_load_update;
600         long calc_load_active;
601
602 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
603 #ifdef CONFIG_SMP
604         int hrtick_csd_pending;
605         struct call_single_data hrtick_csd;
606 #endif
607         struct hrtimer hrtick_timer;
608 #endif
609
610 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
611         /* latency stats */
612         struct sched_info rq_sched_info;
613         unsigned long long rq_cpu_time;
614         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
615
616         /* sys_sched_yield() stats */
617         unsigned int yld_count;
618
619         /* schedule() stats */
620         unsigned int sched_switch;
621         unsigned int sched_count;
622         unsigned int sched_goidle;
623
624         /* try_to_wake_up() stats */
625         unsigned int ttwu_count;
626         unsigned int ttwu_local;
627
628         /* BKL stats */
629         unsigned int bkl_count;
630 #endif
631 };
632
633 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
634
635 static inline
636 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
637 {
638         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
639 }
640
641 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
642 {
643 #ifdef CONFIG_SMP
644         return rq->cpu;
645 #else
646         return 0;
647 #endif
648 }
649
650 /*
651  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
652  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
653  *
654  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
655  * preempt-disabled sections.
656  */
657 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
658         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
659
660 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
661 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
662 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
663 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
664 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
665
666 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
667 {
668         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
669 }
670
671 /*
672  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
673  */
674 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
675 # define const_debug __read_mostly
676 #else
677 # define const_debug static const
678 #endif
679
680 /**
681  * runqueue_is_locked
682  * @cpu: the processor in question.
683  *
684  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
685  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
686  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
687  */
688 int runqueue_is_locked(int cpu)
689 {
690         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
691 }
692
693 /*
694  * Debugging: various feature bits
695  */
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         __SCHED_FEAT_##name ,
699
700 enum {
701 #include "sched_features.h"
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
707         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
708
709 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
710 #include "sched_features.h"
711         0;
712
713 #undef SCHED_FEAT
714
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         #name ,
718
719 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
720 #include "sched_features.h"
721         NULL
722 };
723
724 #undef SCHED_FEAT
725
726 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
727 {
728         int i;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
732                         seq_puts(m, "NO_");
733                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
734         }
735         seq_puts(m, "\n");
736
737         return 0;
738 }
739
740 static ssize_t
741 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
742                 size_t cnt, loff_t *ppos)
743 {
744         char buf[64];
745         char *cmp = buf;
746         int neg = 0;
747         int i;
748
749         if (cnt > 63)
750                 cnt = 63;
751
752         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
753                 return -EFAULT;
754
755         buf[cnt] = 0;
756
757         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
758                 neg = 1;
759                 cmp += 3;
760         }
761
762         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
763                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
764
765                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
766                         if (neg)
767                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
768                         else
769                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
770                         break;
771                 }
772         }
773
774         if (!sched_feat_names[i])
775                 return -EINVAL;
776
777         *ppos += cnt;
778
779         return cnt;
780 }
781
782 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
783 {
784         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
785 }
786
787 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
788         .open           = sched_feat_open,
789         .write          = sched_feat_write,
790         .read           = seq_read,
791         .llseek         = seq_lseek,
792         .release        = single_release,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
820
821 /*
822  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
823  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
824  * default: 4
825  */
826 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
827
828 /*
829  * period over which we average the RT time consumption, measured
830  * in ms.
831  *
832  * default: 1s
833  */
834 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
835
836 /*
837  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
838  * default: 1s
839  */
840 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
841
842 static __read_mostly int scheduler_running;
843
844 /*
845  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
846  * default: 0.95s
847  */
848 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
849
850 static inline u64 global_rt_period(void)
851 {
852         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
853 }
854
855 static inline u64 global_rt_runtime(void)
856 {
857         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
858                 return RUNTIME_INF;
859
860         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
861 }
862
863 #ifndef prepare_arch_switch
864 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
865 #endif
866 #ifndef finish_arch_switch
867 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
868 #endif
869
870 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
871 {
872         return rq->curr == p;
873 }
874
875 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
876 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
877 {
878         return task_current(rq, p);
879 }
880
881 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
882 {
883 }
884
885 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
886 {
887 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
888         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
889         rq->lock.owner = current;
890 #endif
891         /*
892          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
893          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
894          * prev into current:
895          */
896         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
897
898         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
899 }
900
901 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
902 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         return p->oncpu;
906 #else
907         return task_current(rq, p);
908 #endif
909 }
910
911 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
912 {
913 #ifdef CONFIG_SMP
914         /*
915          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
916          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
917          * here.
918          */
919         next->oncpu = 1;
920 #endif
921 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
922         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
923 #else
924         raw_spin_unlock(&rq->lock);
925 #endif
926 }
927
928 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         /*
932          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
933          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
934          * finished.
935          */
936         smp_wmb();
937         prev->oncpu = 0;
938 #endif
939 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         local_irq_enable();
941 #endif
942 }
943 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
944
945 /*
946  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
947  * Must be called interrupts disabled.
948  */
949 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
950         __acquires(rq->lock)
951 {
952         for (;;) {
953                 struct rq *rq = task_rq(p);
954                 raw_spin_lock(&rq->lock);
955                 if (likely(rq == task_rq(p)))
956                         return rq;
957                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
958         }
959 }
960
961 /*
962  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
963  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
964  * explicitly disabling preemption.
965  */
966 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
967         __acquires(rq->lock)
968 {
969         struct rq *rq;
970
971         for (;;) {
972                 local_irq_save(*flags);
973                 rq = task_rq(p);
974                 raw_spin_lock(&rq->lock);
975                 if (likely(rq == task_rq(p)))
976                         return rq;
977                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
978         }
979 }
980
981 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
982 {
983         struct rq *rq = task_rq(p);
984
985         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
986         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
987 }
988
989 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
990         __releases(rq->lock)
991 {
992         raw_spin_unlock(&rq->lock);
993 }
994
995 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
996         __releases(rq->lock)
997 {
998         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
999 }
1000
1001 /*
1002  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1003  */
1004 static struct rq *this_rq_lock(void)
1005         __acquires(rq->lock)
1006 {
1007         struct rq *rq;
1008
1009         local_irq_disable();
1010         rq = this_rq();
1011         raw_spin_lock(&rq->lock);
1012
1013         return rq;
1014 }
1015
1016 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1017 /*
1018  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1019  *
1020  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1021  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1022  * reschedule event.
1023  *
1024  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1025  * rq->lock.
1026  */
1027
1028 /*
1029  * Use hrtick when:
1030  *  - enabled by features
1031  *  - hrtimer is actually high res
1032  */
1033 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (!sched_feat(HRTICK))
1036                 return 0;
1037         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1038                 return 0;
1039         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1040 }
1041
1042 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1043 {
1044         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1045                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * High-resolution timer tick.
1050  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1051  */
1052 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1053 {
1054         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1055
1056         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1057
1058         raw_spin_lock(&rq->lock);
1059         update_rq_clock(rq);
1060         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1061         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1062
1063         return HRTIMER_NORESTART;
1064 }
1065
1066 #ifdef CONFIG_SMP
1067 /*
1068  * called from hardirq (IPI) context
1069  */
1070 static void __hrtick_start(void *arg)
1071 {
1072         struct rq *rq = arg;
1073
1074         raw_spin_lock(&rq->lock);
1075         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1076         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Called to set the hrtick timer state.
1082  *
1083  * called with rq->lock held and irqs disabled
1084  */
1085 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1086 {
1087         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1088         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1089
1090         hrtimer_set_expires(timer, time);
1091
1092         if (rq == this_rq()) {
1093                 hrtimer_restart(timer);
1094         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1095                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1096                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1097         }
1098 }
1099
1100 static int
1101 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1102 {
1103         int cpu = (int)(long)hcpu;
1104
1105         switch (action) {
1106         case CPU_UP_CANCELED:
1107         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1108         case CPU_DOWN_PREPARE:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1110         case CPU_DEAD:
1111         case CPU_DEAD_FROZEN:
1112                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1113                 return NOTIFY_OK;
1114         }
1115
1116         return NOTIFY_DONE;
1117 }
1118
1119 static __init void init_hrtick(void)
1120 {
1121         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1122 }
1123 #else
1124 /*
1125  * Called to set the hrtick timer state.
1126  *
1127  * called with rq->lock held and irqs disabled
1128  */
1129 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1130 {
1131         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1132                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1133 }
1134
1135 static inline void init_hrtick(void)
1136 {
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_SMP */
1139
1140 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1144
1145         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1146         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1147         rq->hrtick_csd.info = rq;
1148 #endif
1149
1150         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1151         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1152 }
1153 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1154 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1159 {
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1166
1167 /*
1168  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1169  *
1170  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1171  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1172  * the target CPU.
1173  */
1174 #ifdef CONFIG_SMP
1175
1176 #ifndef tsk_is_polling
1177 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1178 #endif
1179
1180 static void resched_task(struct task_struct *p)
1181 {
1182         int cpu;
1183
1184         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1185
1186         if (test_tsk_need_resched(p))
1187                 return;
1188
1189         set_tsk_need_resched(p);
1190
1191         cpu = task_cpu(p);
1192         if (cpu == smp_processor_id())
1193                 return;
1194
1195         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1196         smp_mb();
1197         if (!tsk_is_polling(p))
1198                 smp_send_reschedule(cpu);
1199 }
1200
1201 static void resched_cpu(int cpu)
1202 {
1203         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1204         unsigned long flags;
1205
1206         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1207                 return;
1208         resched_task(cpu_curr(cpu));
1209         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1213 /*
1214  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1215  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1216  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1217  * idle system the next event might even be infinite time into the
1218  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1219  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1220  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1221  * wheel for the next timer event.
1222  */
1223 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226
1227         if (cpu == smp_processor_id())
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * This is safe, as this function is called with the timer
1232          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1233          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1234          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1235          * timer into account automatically.
1236          */
1237         if (rq->curr != rq->idle)
1238                 return;
1239
1240         /*
1241          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1242          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1243          * idle task through an additional NOOP schedule()
1244          */
1245         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1246
1247         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1248         smp_mb();
1249         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251 }
1252 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1253
1254 static u64 sched_avg_period(void)
1255 {
1256         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1257 }
1258
1259 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1260 {
1261         s64 period = sched_avg_period();
1262
1263         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1264                 rq->age_stamp += period;
1265                 rq->rt_avg /= 2;
1266         }
1267 }
1268
1269 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1270 {
1271         rq->rt_avg += rt_delta;
1272         sched_avg_update(rq);
1273 }
1274
1275 #else /* !CONFIG_SMP */
1276 static void resched_task(struct task_struct *p)
1277 {
1278         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1279         set_tsk_need_resched(p);
1280 }
1281
1282 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1283 {
1284 }
1285 #endif /* CONFIG_SMP */
1286
1287 #if BITS_PER_LONG == 32
1288 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1289 #else
1290 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1291 #endif
1292
1293 #define WMULT_SHIFT     32
1294
1295 /*
1296  * Shift right and round:
1297  */
1298 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1299
1300 /*
1301  * delta *= weight / lw
1302  */
1303 static unsigned long
1304 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1305                 struct load_weight *lw)
1306 {
1307         u64 tmp;
1308
1309         if (!lw->inv_weight) {
1310                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1311                         lw->inv_weight = 1;
1312                 else
1313                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1314                                 / (lw->weight+1);
1315         }
1316
1317         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1318         /*
1319          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1320          */
1321         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1322                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1323                         WMULT_SHIFT/2);
1324         else
1325                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1326
1327         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1328 }
1329
1330 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1331 {
1332         lw->weight += inc;
1333         lw->inv_weight = 0;
1334 }
1335
1336 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1337 {
1338         lw->weight -= dec;
1339         lw->inv_weight = 0;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1344  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1345  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1346  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1347  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1348  * slice expiry etc.
1349  */
1350
1351 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1352 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1353
1354 /*
1355  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1356  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1357  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1358  * that remained on nice 0.
1359  *
1360  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1361  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1362  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1363  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1364  * the relative distance between them is ~25%.)
1365  */
1366 static const int prio_to_weight[40] = {
1367  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1368  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1369  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1370  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1371  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1372  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1373  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1374  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1375 };
1376
1377 /*
1378  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1379  *
1380  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1381  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1382  * into multiplications:
1383  */
1384 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1385  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1386  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1387  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1388  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1389  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1390  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1391  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1392  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1393 };
1394
1395 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1396
1397 /*
1398  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1399  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1400  * structures to the load-balancing proper:
1401  */
1402 struct rq_iterator {
1403         void *arg;
1404         struct task_struct *(*start)(void *);
1405         struct task_struct *(*next)(void *);
1406 };
1407
1408 #ifdef CONFIG_SMP
1409 static unsigned long
1410 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1411               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1412               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1413               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1414
1415 static int
1416 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1417                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1418                    struct rq_iterator *iterator);
1419 #endif
1420
1421 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1422 enum cpuacct_stat_index {
1423         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1424         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1425
1426         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1427 };
1428
1429 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1430 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1431 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1432                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1433 #else
1434 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1435 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1437 #endif
1438
1439 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_add(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1445 {
1446         update_load_sub(&rq->load, load);
1447 }
1448
1449 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1450 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1451
1452 /*
1453  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1454  * leaving it for the final time.
1455  */
1456 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1457 {
1458         struct task_group *parent, *child;
1459         int ret;
1460
1461         rcu_read_lock();
1462         parent = &root_task_group;
1463 down:
1464         ret = (*down)(parent, data);
1465         if (ret)
1466                 goto out_unlock;
1467         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1468                 parent = child;
1469                 goto down;
1470
1471 up:
1472                 continue;
1473         }
1474         ret = (*up)(parent, data);
1475         if (ret)
1476                 goto out_unlock;
1477
1478         child = parent;
1479         parent = parent->parent;
1480         if (parent)
1481                 goto up;
1482 out_unlock:
1483         rcu_read_unlock();
1484
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1489 {
1490         return 0;
1491 }
1492 #endif
1493
1494 #ifdef CONFIG_SMP
1495 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1496 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1497 {
1498         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1503  * according to the scheduling class and "nice" value.
1504  *
1505  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1506  * balance conservatively.
1507  */
1508 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1509 {
1510         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1511         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1512
1513         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1514                 return total;
1515
1516         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1521  * according to the scheduling class and "nice" value.
1522  */
1523 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1524 {
1525         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1526         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1527
1528         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1529                 return total;
1530
1531         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1532 }
1533
1534 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1535 {
1536         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1537
1538         if (!sd)
1539                 return NULL;
1540
1541         return sd->groups;
1542 }
1543
1544 static unsigned long power_of(int cpu)
1545 {
1546         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1547
1548         if (!group)
1549                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1550
1551         return group->cpu_power;
1552 }
1553
1554 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1555
1556 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1557 {
1558         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1559         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1560
1561         if (nr_running)
1562                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1563         else
1564                 rq->avg_load_per_task = 0;
1565
1566         return rq->avg_load_per_task;
1567 }
1568
1569 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1570
1571 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1572
1573 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1574
1575 /*
1576  * Calculate and set the cpu's group shares.
1577  */
1578 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1579                                     unsigned long sd_shares,
1580                                     unsigned long sd_rq_weight,
1581                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1582 {
1583         unsigned long shares, rq_weight;
1584         int boost = 0;
1585
1586         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1587         if (!rq_weight) {
1588                 boost = 1;
1589                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1590         }
1591
1592         /*
1593          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1594          * shares_i =  -----------------------------
1595          *                  \Sum_j rq_weight_j
1596          */
1597         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1598         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1599
1600         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1601                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1602                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1603                 unsigned long flags;
1604
1605                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1606                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1607                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1608                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1609                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1610         }
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1615  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1616  * parent group depends on the shares of its child groups.
1617  */
1618 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1619 {
1620         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1621         unsigned long *usd_rq_weight;
1622         struct sched_domain *sd = data;
1623         unsigned long flags;
1624         int i;
1625
1626         if (!tg->se[0])
1627                 return 0;
1628
1629         local_irq_save(flags);
1630         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1631
1632         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1633                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1634                 usd_rq_weight[i] = weight;
1635
1636                 rq_weight += weight;
1637                 /*
1638                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1639                  * is one of average load so that when a new task gets to
1640                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1641                  */
1642                 if (!weight)
1643                         weight = NICE_0_LOAD;
1644
1645                 sum_weight += weight;
1646                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1647         }
1648
1649         if (!rq_weight)
1650                 rq_weight = sum_weight;
1651
1652         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1653                 shares = tg->shares;
1654
1655         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1656                 shares = tg->shares;
1657
1658         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1659                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1660
1661         local_irq_restore(flags);
1662
1663         return 0;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1668  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1669  * group is a fraction of its parents load.
1670  */
1671 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1672 {
1673         unsigned long load;
1674         long cpu = (long)data;
1675
1676         if (!tg->parent) {
1677                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1678         } else {
1679                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1680                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1681                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1682         }
1683
1684         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1685
1686         return 0;
1687 }
1688
1689 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1690 {
1691         s64 elapsed;
1692         u64 now;
1693
1694         if (root_task_group_empty())
1695                 return;
1696
1697         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1698         elapsed = now - sd->last_update;
1699
1700         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1701                 sd->last_update = now;
1702                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1703         }
1704 }
1705
1706 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1707 {
1708         if (root_task_group_empty())
1709                 return;
1710
1711         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1712         update_shares(sd);
1713         raw_spin_lock(&rq->lock);
1714 }
1715
1716 static void update_h_load(long cpu)
1717 {
1718         if (root_task_group_empty())
1719                 return;
1720
1721         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1722 }
1723
1724 #else
1725
1726 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1727 {
1728 }
1729
1730 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1731 {
1732 }
1733
1734 #endif
1735
1736 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1737
1738 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1739
1740 /*
1741  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1742  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1743  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1744  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1745  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1746  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1747  */
1748 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1749         __releases(this_rq->lock)
1750         __acquires(busiest->lock)
1751         __acquires(this_rq->lock)
1752 {
1753         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1754         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1755
1756         return 1;
1757 }
1758
1759 #else
1760 /*
1761  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1762  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1763  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1764  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1765  * regardless of entry order into the function.
1766  */
1767 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1768         __releases(this_rq->lock)
1769         __acquires(busiest->lock)
1770         __acquires(this_rq->lock)
1771 {
1772         int ret = 0;
1773
1774         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1775                 if (busiest < this_rq) {
1776                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1777                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1778                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1779                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1780                         ret = 1;
1781                 } else
1782                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1783                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1784         }
1785         return ret;
1786 }
1787
1788 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1789
1790 /*
1791  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1792  */
1793 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1794 {
1795         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1796                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1797                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1798                 BUG_ON(1);
1799         }
1800
1801         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1802 }
1803
1804 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1805         __releases(busiest->lock)
1806 {
1807         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1808         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1809 }
1810 #endif
1811
1812 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1813 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1814 {
1815 #ifdef CONFIG_SMP
1816         cfs_rq->shares = shares;
1817 #endif
1818 }
1819 #endif
1820
1821 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1822 static void update_sysctl(void);
1823 static int get_update_sysctl_factor(void);
1824
1825 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1826 {
1827         set_task_rq(p, cpu);
1828 #ifdef CONFIG_SMP
1829         /*
1830          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1831          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1832          * per-task data have been completed by this moment.
1833          */
1834         smp_wmb();
1835         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1836 #endif
1837 }
1838
1839 #include "sched_stats.h"
1840 #include "sched_idletask.c"
1841 #include "sched_fair.c"
1842 #include "sched_rt.c"
1843 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1844 # include "sched_debug.c"
1845 #endif
1846
1847 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1848 #define for_each_class(class) \
1849    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1850
1851 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1852 {
1853         rq->nr_running++;
1854 }
1855
1856 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1857 {
1858         rq->nr_running--;
1859 }
1860
1861 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1862 {
1863         if (task_has_rt_policy(p)) {
1864                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1865                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1866                 return;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1871          */
1872         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1873                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1874                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1875                 return;
1876         }
1877
1878         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1879         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1880 }
1881
1882 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1883 {
1884         s64 diff = sample - *avg;
1885         *avg += diff >> 3;
1886 }
1887
1888 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1889 {
1890         if (wakeup)
1891                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1892
1893         sched_info_queued(p);
1894         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1895         p->se.on_rq = 1;
1896 }
1897
1898 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1899 {
1900         if (sleep) {
1901                 if (p->se.last_wakeup) {
1902                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1903                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1904                         p->se.last_wakeup = 0;
1905                 } else {
1906                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1907                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1908                 }
1909         }
1910
1911         sched_info_dequeued(p);
1912         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1913         p->se.on_rq = 0;
1914 }
1915
1916 /*
1917  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1918  */
1919 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1920 {
1921         return p->static_prio;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1926  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1927  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1928  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1929  * estimator recalculates.
1930  */
1931 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1932 {
1933         int prio;
1934
1935         if (task_has_rt_policy(p))
1936                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1937         else
1938                 prio = __normal_prio(p);
1939         return prio;
1940 }
1941
1942 /*
1943  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1944  * taken into account by the scheduler. This value might
1945  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1946  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1947  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1948  */
1949 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1950 {
1951         p->normal_prio = normal_prio(p);
1952         /*
1953          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1954          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1955          * to the normal priority:
1956          */
1957         if (!rt_prio(p->prio))
1958                 return p->normal_prio;
1959         return p->prio;
1960 }
1961
1962 /*
1963  * activate_task - move a task to the runqueue.
1964  */
1965 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1966 {
1967         if (task_contributes_to_load(p))
1968                 rq->nr_uninterruptible--;
1969
1970         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1971         inc_nr_running(rq);
1972 }
1973
1974 /*
1975  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1976  */
1977 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1978 {
1979         if (task_contributes_to_load(p))
1980                 rq->nr_uninterruptible++;
1981
1982         dequeue_task(rq, p, sleep);
1983         dec_nr_running(rq);
1984 }
1985
1986 /**
1987  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1988  * @p: the task in question.
1989  */
1990 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1991 {
1992         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1993 }
1994
1995 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1996                                        const struct sched_class *prev_class,
1997                                        int oldprio, int running)
1998 {
1999         if (prev_class != p->sched_class) {
2000                 if (prev_class->switched_from)
2001                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2002                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2003         } else
2004                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2005 }
2006
2007 /**
2008  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
2009  * @p: thread created by kthread_create().
2010  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
2011  *
2012  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
2013  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
2014  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
2015  *
2016  * Function lives here instead of kthread.c because it messes with
2017  * scheduler internals which require locking.
2018  */
2019 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2020 {
2021         /* Must have done schedule() in kthread() before we set_task_cpu */
2022         if (!wait_task_inactive(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE)) {
2023                 WARN_ON(1);
2024                 return;
2025         }
2026
2027         p->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
2028         p->rt.nr_cpus_allowed = 1;
2029         p->flags |= PF_THREAD_BOUND;
2030 }
2031 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
2032
2033 #ifdef CONFIG_SMP
2034 /*
2035  * Is this task likely cache-hot:
2036  */
2037 static int
2038 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2039 {
2040         s64 delta;
2041
2042         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2043                 return 0;
2044
2045         /*
2046          * Buddy candidates are cache hot:
2047          */
2048         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2049                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2050                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2051                 return 1;
2052
2053         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2054                 return 1;
2055         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2056                 return 0;
2057
2058         delta = now - p->se.exec_start;
2059
2060         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2061 }
2062
2063
2064 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2065 {
2066         int old_cpu = task_cpu(p);
2067         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2068                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2069
2070 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2071         /*
2072          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2073          * ttwu() will sort out the placement.
2074          */
2075         WARN_ON(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING);
2076 #endif
2077
2078         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2079
2080         if (old_cpu != new_cpu) {
2081                 p->se.nr_migrations++;
2082                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2083                                      1, 1, NULL, 0);
2084         }
2085         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2086                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2087
2088         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2089 }
2090
2091 struct migration_req {
2092         struct list_head list;
2093
2094         struct task_struct *task;
2095         int dest_cpu;
2096
2097         struct completion done;
2098 };
2099
2100 /*
2101  * The task's runqueue lock must be held.
2102  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2103  */
2104 static int
2105 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2106 {
2107         struct rq *rq = task_rq(p);
2108
2109         /*
2110          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2111          * the next wake-up will properly place the task.
2112          */
2113         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2114                 return 0;
2115
2116         init_completion(&req->done);
2117         req->task = p;
2118         req->dest_cpu = dest_cpu;
2119         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2120
2121         return 1;
2122 }
2123
2124 /*
2125  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2126  *                              context switch.
2127  *
2128  * @p must not be current.
2129  */
2130 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2131 {
2132         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2133         int running;
2134         struct rq *rq;
2135
2136         nvcsw   = p->nvcsw;
2137         nivcsw  = p->nivcsw;
2138         for (;;) {
2139                 /*
2140                  * The runqueue is assigned before the actual context
2141                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2142                  *
2143                  * We could check initially without the lock but it is
2144                  * very likely that we need to take the lock in every
2145                  * iteration.
2146                  */
2147                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2148                 running = task_running(rq, p);
2149                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2150
2151                 if (likely(!running))
2152                         break;
2153                 /*
2154                  * The switch count is incremented before the actual
2155                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2156                  * sure at least one completed.
2157                  */
2158                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2159                         break;
2160                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2161                         break;
2162
2163                 cpu_relax();
2164         }
2165 }
2166
2167 /*
2168  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2169  *
2170  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2171  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2172  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2173  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2174  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2175  * @p has remained unscheduled the whole time.
2176  *
2177  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2178  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2179  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2180  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2181  * waiting to become inactive.
2182  */
2183 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2184 {
2185         unsigned long flags;
2186         int running, on_rq;
2187         unsigned long ncsw;
2188         struct rq *rq;
2189
2190         for (;;) {
2191                 /*
2192                  * We do the initial early heuristics without holding
2193                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2194                  * the runqueue lock when things look like they will
2195                  * work out!
2196                  */
2197                 rq = task_rq(p);
2198
2199                 /*
2200                  * If the task is actively running on another CPU
2201                  * still, just relax and busy-wait without holding
2202                  * any locks.
2203                  *
2204                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2205                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2206                  * But we don't care, since "task_running()" will
2207                  * return false if the runqueue has changed and p
2208                  * is actually now running somewhere else!
2209                  */
2210                 while (task_running(rq, p)) {
2211                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2212                                 return 0;
2213                         cpu_relax();
2214                 }
2215
2216                 /*
2217                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2218                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2219                  * just go back and repeat.
2220                  */
2221                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2222                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2223                 running = task_running(rq, p);
2224                 on_rq = p->se.on_rq;
2225                 ncsw = 0;
2226                 if (!match_state || p->state == match_state)
2227                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2228                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2229
2230                 /*
2231                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2232                  */
2233                 if (unlikely(!ncsw))
2234                         break;
2235
2236                 /*
2237                  * Was it really running after all now that we
2238                  * checked with the proper locks actually held?
2239                  *
2240                  * Oops. Go back and try again..
2241                  */
2242                 if (unlikely(running)) {
2243                         cpu_relax();
2244                         continue;
2245                 }
2246
2247                 /*
2248                  * It's not enough that it's not actively running,
2249                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2250                  * preempted!
2251                  *
2252                  * So if it was still runnable (but just not actively
2253                  * running right now), it's preempted, and we should
2254                  * yield - it could be a while.
2255                  */
2256                 if (unlikely(on_rq)) {
2257                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2258                         continue;
2259                 }
2260
2261                 /*
2262                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2263                  * runnable, which means that it will never become
2264                  * running in the future either. We're all done!
2265                  */
2266                 break;
2267         }
2268
2269         return ncsw;
2270 }
2271
2272 /***
2273  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2274  * @p: the to-be-kicked thread
2275  *
2276  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2277  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2278  *
2279  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2280  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2281  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2282  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2283  * achieved as well.
2284  */
2285 void kick_process(struct task_struct *p)
2286 {
2287         int cpu;
2288
2289         preempt_disable();
2290         cpu = task_cpu(p);
2291         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2292                 smp_send_reschedule(cpu);
2293         preempt_enable();
2294 }
2295 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2296 #endif /* CONFIG_SMP */
2297
2298 /**
2299  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2300  * @p:          the task to evaluate
2301  * @func:       the function to be called
2302  * @info:       the function call argument
2303  *
2304  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2305  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2306  */
2307 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2308                               void (*func) (void *info), void *info)
2309 {
2310         int cpu;
2311
2312         preempt_disable();
2313         cpu = task_cpu(p);
2314         if (task_curr(p))
2315                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2316         preempt_enable();
2317 }
2318
2319 #ifdef CONFIG_SMP
2320 /*
2321  * Called from:
2322  *
2323  *  - fork, @p is stable because it isn't on the tasklist yet
2324  *
2325  *  - exec, @p is unstable XXX
2326  *
2327  *  - wake-up, we serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING so
2328  *             we should be good.
2329  */
2330 static inline
2331 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2332 {
2333         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2334
2335         /*
2336          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2337          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2338          * cpu.
2339          *
2340          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2341          *
2342          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2343          *   not worry about this generic constraint ]
2344          */
2345         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2346                      !cpu_active(cpu))) {
2347
2348                 cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2349                 /*
2350                  * XXX: race against hot-plug modifying cpu_active_mask
2351                  */
2352                 BUG_ON(cpu >= nr_cpu_ids);
2353         }
2354
2355         return cpu;
2356 }
2357 #endif
2358
2359 /***
2360  * try_to_wake_up - wake up a thread
2361  * @p: the to-be-woken-up thread
2362  * @state: the mask of task states that can be woken
2363  * @sync: do a synchronous wakeup?
2364  *
2365  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2366  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2367  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2368  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2369  * runnable without the overhead of this.
2370  *
2371  * returns failure only if the task is already active.
2372  */
2373 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2374                           int wake_flags)
2375 {
2376         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2377         unsigned long flags;
2378         struct rq *rq, *orig_rq;
2379
2380         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2381                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2382
2383         this_cpu = get_cpu();
2384
2385         smp_wmb();
2386         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2387         update_rq_clock(rq);
2388         if (!(p->state & state))
2389                 goto out;
2390
2391         if (p->se.on_rq)
2392                 goto out_running;
2393
2394         cpu = task_cpu(p);
2395         orig_cpu = cpu;
2396
2397 #ifdef CONFIG_SMP
2398         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2399                 goto out_activate;
2400
2401         /*
2402          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2403          * we put the task in TASK_WAKING state.
2404          *
2405          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2406          */
2407         if (task_contributes_to_load(p))
2408                 rq->nr_uninterruptible--;
2409         p->state = TASK_WAKING;
2410         __task_rq_unlock(rq);
2411
2412         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2413         if (cpu != orig_cpu)
2414                 set_task_cpu(p, cpu);
2415
2416         rq = __task_rq_lock(p);
2417         update_rq_clock(rq);
2418
2419         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2420         cpu = task_cpu(p);
2421
2422 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2423         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2424         if (cpu == this_cpu)
2425                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2426         else {
2427                 struct sched_domain *sd;
2428                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2429                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2430                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2431                                 break;
2432                         }
2433                 }
2434         }
2435 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2436
2437 out_activate:
2438 #endif /* CONFIG_SMP */
2439         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2440         if (wake_flags & WF_SYNC)
2441                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2442         if (orig_cpu != cpu)
2443                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2444         if (cpu == this_cpu)
2445                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2446         else
2447                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2448         activate_task(rq, p, 1);
2449         success = 1;
2450
2451         /*
2452          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2453          */
2454         if (!in_interrupt()) {
2455                 struct sched_entity *se = &current->se;
2456                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2457
2458                 if (se->last_wakeup)
2459                         sample -= se->last_wakeup;
2460                 else
2461                         sample -= se->start_runtime;
2462                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2463
2464                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2465         }
2466
2467 out_running:
2468         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2469         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2470
2471         p->state = TASK_RUNNING;
2472 #ifdef CONFIG_SMP
2473         if (p->sched_class->task_wake_up)
2474                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2475
2476         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2477                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2478                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2479
2480                 if (delta > max)
2481                         rq->avg_idle = max;
2482                 else
2483                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2484                 rq->idle_stamp = 0;
2485         }
2486 #endif
2487 out:
2488         task_rq_unlock(rq, &flags);
2489         put_cpu();
2490
2491         return success;
2492 }
2493
2494 /**
2495  * wake_up_process - Wake up a specific process
2496  * @p: The process to be woken up.
2497  *
2498  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2499  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2500  * running.
2501  *
2502  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2503  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2504  */
2505 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2506 {
2507         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2508 }
2509 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2510
2511 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2512 {
2513         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2514 }
2515
2516 /*
2517  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2518  * p is forked by current.
2519  *
2520  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2521  */
2522 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2523 {
2524         p->se.exec_start                = 0;
2525         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2526         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2527         p->se.nr_migrations             = 0;
2528         p->se.last_wakeup               = 0;
2529         p->se.avg_overlap               = 0;
2530         p->se.start_runtime             = 0;
2531         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2532
2533 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2534         p->se.wait_start                        = 0;
2535         p->se.wait_max                          = 0;
2536         p->se.wait_count                        = 0;
2537         p->se.wait_sum                          = 0;
2538
2539         p->se.sleep_start                       = 0;
2540         p->se.sleep_max                         = 0;
2541         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2542
2543         p->se.block_start                       = 0;
2544         p->se.block_max                         = 0;
2545         p->se.exec_max                          = 0;
2546         p->se.slice_max                         = 0;
2547
2548         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2549         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2550         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2551         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2552         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2553
2554         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2555         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2556         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2557         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2558         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2559         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2560         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2561         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2562         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2563
2564 #endif
2565
2566         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2567         p->se.on_rq = 0;
2568         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2569
2570 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2571         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2572 #endif
2573 }
2574
2575 /*
2576  * fork()/clone()-time setup:
2577  */
2578 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2579 {
2580         int cpu = get_cpu();
2581
2582         __sched_fork(p);
2583         /*
2584          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2585          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2586          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2587          */
2588         p->state = TASK_WAKING;
2589
2590         /*
2591          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2592          */
2593         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2594                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2595                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2596                         p->normal_prio = p->static_prio;
2597                 }
2598
2599                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2600                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2601                         p->normal_prio = p->static_prio;
2602                         set_load_weight(p);
2603                 }
2604
2605                 /*
2606                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2607                  * fulfilled its duty:
2608                  */
2609                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2610         }
2611
2612         /*
2613          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2614          */
2615         p->prio = current->normal_prio;
2616
2617         if (!rt_prio(p->prio))
2618                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2619
2620         if (p->sched_class->task_fork)
2621                 p->sched_class->task_fork(p);
2622
2623 #ifdef CONFIG_SMP
2624         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2625 #endif
2626         set_task_cpu(p, cpu);
2627
2628 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2629         if (likely(sched_info_on()))
2630                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2631 #endif
2632 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2633         p->oncpu = 0;
2634 #endif
2635 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2636         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2637         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2638 #endif
2639         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2640
2641         put_cpu();
2642 }
2643
2644 /*
2645  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2646  *
2647  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2648  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2649  * on the runqueue and wakes it.
2650  */
2651 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2652 {
2653         unsigned long flags;
2654         struct rq *rq;
2655
2656         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2657         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2658         p->state = TASK_RUNNING;
2659         update_rq_clock(rq);
2660         activate_task(rq, p, 0);
2661         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2662         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2663 #ifdef CONFIG_SMP
2664         if (p->sched_class->task_wake_up)
2665                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2666 #endif
2667         task_rq_unlock(rq, &flags);
2668 }
2669
2670 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2671
2672 /**
2673  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2674  * @notifier: notifier struct to register
2675  */
2676 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2677 {
2678         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2679 }
2680 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2681
2682 /**
2683  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2684  * @notifier: notifier struct to unregister
2685  *
2686  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2687  */
2688 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2689 {
2690         hlist_del(&notifier->link);
2691 }
2692 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2693
2694 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2695 {
2696         struct preempt_notifier *notifier;
2697         struct hlist_node *node;
2698
2699         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2700                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2701 }
2702
2703 static void
2704 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2705                                  struct task_struct *next)
2706 {
2707         struct preempt_notifier *notifier;
2708         struct hlist_node *node;
2709
2710         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2711                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2712 }
2713
2714 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2715
2716 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2717 {
2718 }
2719
2720 static void
2721 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2722                                  struct task_struct *next)
2723 {
2724 }
2725
2726 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2727
2728 /**
2729  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2730  * @rq: the runqueue preparing to switch
2731  * @prev: the current task that is being switched out
2732  * @next: the task we are going to switch to.
2733  *
2734  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2735  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2736  * switch.
2737  *
2738  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2739  * hooks.
2740  */
2741 static inline void
2742 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2743                     struct task_struct *next)
2744 {
2745         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2746         prepare_lock_switch(rq, next);
2747         prepare_arch_switch(next);
2748 }
2749
2750 /**
2751  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2752  * @rq: runqueue associated with task-switch
2753  * @prev: the thread we just switched away from.
2754  *
2755  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2756  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2757  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2758  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2759  *
2760  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2761  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2762  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2763  * details.)
2764  */
2765 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2766         __releases(rq->lock)
2767 {
2768         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2769         long prev_state;
2770
2771         rq->prev_mm = NULL;
2772
2773         /*
2774          * A task struct has one reference for the use as "current".
2775          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2776          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2777          * the scheduled task must drop that reference.
2778          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2779          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2780          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2781          * be dropped twice.
2782          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2783          */
2784         prev_state = prev->state;
2785         finish_arch_switch(prev);
2786         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2787         finish_lock_switch(rq, prev);
2788
2789         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2790         if (mm)
2791                 mmdrop(mm);
2792         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2793                 /*
2794                  * Remove function-return probe instances associated with this
2795                  * task and put them back on the free list.
2796                  */
2797                 kprobe_flush_task(prev);
2798                 put_task_struct(prev);
2799         }
2800 }
2801
2802 #ifdef CONFIG_SMP
2803
2804 /* assumes rq->lock is held */
2805 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2806 {
2807         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2808                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2809 }
2810
2811 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2812 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2813 {
2814         if (rq->post_schedule) {
2815                 unsigned long flags;
2816
2817                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2818                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2819                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2820                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2821
2822                 rq->post_schedule = 0;
2823         }
2824 }
2825
2826 #else
2827
2828 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2829 {
2830 }
2831
2832 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2833 {
2834 }
2835
2836 #endif
2837
2838 /**
2839  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2840  * @prev: the thread we just switched away from.
2841  */
2842 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2843         __releases(rq->lock)
2844 {
2845         struct rq *rq = this_rq();
2846
2847         finish_task_switch(rq, prev);
2848
2849         /*
2850          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2851          * task_switch?
2852          */
2853         post_schedule(rq);
2854
2855 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2856         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2857         preempt_enable();
2858 #endif
2859         if (current->set_child_tid)
2860                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2861 }
2862
2863 /*
2864  * context_switch - switch to the new MM and the new
2865  * thread's register state.
2866  */
2867 static inline void
2868 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2869                struct task_struct *next)
2870 {
2871         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2872
2873         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2874         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2875         mm = next->mm;
2876         oldmm = prev->active_mm;
2877         /*
2878          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2879          * combine the page table reload and the switch backend into
2880          * one hypercall.
2881          */
2882         arch_start_context_switch(prev);
2883
2884         if (likely(!mm)) {
2885                 next->active_mm = oldmm;
2886                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2887                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2888         } else
2889                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2890
2891         if (likely(!prev->mm)) {
2892                 prev->active_mm = NULL;
2893                 rq->prev_mm = oldmm;
2894         }
2895         /*
2896          * Since the runqueue lock will be released by the next
2897          * task (which is an invalid locking op but in the case
2898          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2899          * do an early lockdep release here:
2900          */
2901 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2902         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2903 #endif
2904
2905         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2906         switch_to(prev, next, prev);
2907
2908         barrier();
2909         /*
2910          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2911          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2912          * frame will be invalid.
2913          */
2914         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2915 }
2916
2917 /*
2918  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2919  *
2920  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2921  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2922  * number of context switches performed since bootup.
2923  */
2924 unsigned long nr_running(void)
2925 {
2926         unsigned long i, sum = 0;
2927
2928         for_each_online_cpu(i)
2929                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2930
2931         return sum;
2932 }
2933
2934 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2935 {
2936         unsigned long i, sum = 0;
2937
2938         for_each_possible_cpu(i)
2939                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2940
2941         /*
2942          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2943          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2944          */
2945         if (unlikely((long)sum < 0))
2946                 sum = 0;
2947
2948         return sum;
2949 }
2950
2951 unsigned long long nr_context_switches(void)
2952 {
2953         int i;
2954         unsigned long long sum = 0;
2955
2956         for_each_possible_cpu(i)
2957                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2958
2959         return sum;
2960 }
2961
2962 unsigned long nr_iowait(void)
2963 {
2964         unsigned long i, sum = 0;
2965
2966         for_each_possible_cpu(i)
2967                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2968
2969         return sum;
2970 }
2971
2972 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2973 {
2974         struct rq *this = this_rq();
2975         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2976 }
2977
2978 unsigned long this_cpu_load(void)
2979 {
2980         struct rq *this = this_rq();
2981         return this->cpu_load[0];
2982 }
2983
2984
2985 /* Variables and functions for calc_load */
2986 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2987 static unsigned long calc_load_update;
2988 unsigned long avenrun[3];
2989 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2990
2991 /**
2992  * get_avenrun - get the load average array
2993  * @loads:      pointer to dest load array
2994  * @offset:     offset to add
2995  * @shift:      shift count to shift the result left
2996  *
2997  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2998  */
2999 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3000 {
3001         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3002         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3003         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3004 }
3005
3006 static unsigned long
3007 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3008 {
3009         load *= exp;
3010         load += active * (FIXED_1 - exp);
3011         return load >> FSHIFT;
3012 }
3013
3014 /*
3015  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3016  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3017  */
3018 void calc_global_load(void)
3019 {
3020         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3021         long active;
3022
3023         if (time_before(jiffies, upd))
3024                 return;
3025
3026         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3027         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3028
3029         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3030         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3031         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3032
3033         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3034 }
3035
3036 /*
3037  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3038  */
3039 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3040 {
3041         long nr_active, delta;
3042
3043         nr_active = this_rq->nr_running;
3044         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3045
3046         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3047                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3048                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3049                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3050         }
3051 }
3052
3053 /*
3054  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3055  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3056  */
3057 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3058 {
3059         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3060         int i, scale;
3061
3062         this_rq->nr_load_updates++;
3063
3064         /* Update our load: */
3065         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3066                 unsigned long old_load, new_load;
3067
3068                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3069
3070                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3071                 new_load = this_load;
3072                 /*
3073                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3074                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3075                  * example.
3076                  */
3077                 if (new_load > old_load)
3078                         new_load += scale-1;
3079                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3080         }
3081
3082         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3083                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3084                 calc_load_account_active(this_rq);
3085         }
3086 }
3087
3088 #ifdef CONFIG_SMP
3089
3090 /*
3091  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3092  *
3093  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3094  * you need to do so manually before calling.
3095  */
3096 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3097         __acquires(rq1->lock)
3098         __acquires(rq2->lock)
3099 {
3100         BUG_ON(!irqs_disabled());
3101         if (rq1 == rq2) {
3102                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3103                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3104         } else {
3105                 if (rq1 < rq2) {
3106                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3107                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3108                 } else {
3109                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3110                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3111                 }
3112         }
3113         update_rq_clock(rq1);
3114         update_rq_clock(rq2);
3115 }
3116
3117 /*
3118  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3119  *
3120  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3121  * you need to do so manually after calling.
3122  */
3123 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3124         __releases(rq1->lock)
3125         __releases(rq2->lock)
3126 {
3127         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3128         if (rq1 != rq2)
3129                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3130         else
3131                 __release(rq2->lock);
3132 }
3133
3134 /*
3135  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3136  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3137  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3138  * the cpu_allowed mask is restored.
3139  */
3140 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3141 {
3142         struct migration_req req;
3143         unsigned long flags;
3144         struct rq *rq;
3145
3146         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3147         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3148             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3149                 goto out;
3150
3151         /* force the process onto the specified CPU */
3152         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3153                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3154                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3155
3156                 get_task_struct(mt);
3157                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3158                 wake_up_process(mt);
3159                 put_task_struct(mt);
3160                 wait_for_completion(&req.done);
3161
3162                 return;
3163         }
3164 out:
3165         task_rq_unlock(rq, &flags);
3166 }
3167
3168 /*
3169  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3170  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3171  */
3172 void sched_exec(void)
3173 {
3174         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3175         new_cpu = select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3176         put_cpu();
3177         if (new_cpu != this_cpu)
3178                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3179 }
3180
3181 /*
3182  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3183  * Both runqueues must be locked.
3184  */
3185 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3186                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3187 {
3188         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3189         set_task_cpu(p, this_cpu);
3190         activate_task(this_rq, p, 0);
3191         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3192 }
3193
3194 /*
3195  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3196  */
3197 static
3198 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3199                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3200                      int *all_pinned)
3201 {
3202         int tsk_cache_hot = 0;
3203         /*
3204          * We do not migrate tasks that are:
3205          * 1) running (obviously), or
3206          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3207          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3208          */
3209         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3210                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3211                 return 0;
3212         }
3213         *all_pinned = 0;
3214
3215         if (task_running(rq, p)) {
3216                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3217                 return 0;
3218         }
3219
3220         /*
3221          * Aggressive migration if:
3222          * 1) task is cache cold, or
3223          * 2) too many balance attempts have failed.
3224          */
3225
3226         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3227         if (!tsk_cache_hot ||
3228                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3229 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3230                 if (tsk_cache_hot) {
3231                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3232                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3233                 }
3234 #endif
3235                 return 1;
3236         }
3237
3238         if (tsk_cache_hot) {
3239                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3240                 return 0;
3241         }
3242         return 1;
3243 }
3244
3245 static unsigned long
3246 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3247               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3248               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3249               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3250 {
3251         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3252         struct task_struct *p;
3253         long rem_load_move = max_load_move;
3254
3255         if (max_load_move == 0)
3256                 goto out;
3257
3258         pinned = 1;
3259
3260         /*
3261          * Start the load-balancing iterator:
3262          */
3263         p = iterator->start(iterator->arg);
3264 next:
3265         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3266                 goto out;
3267
3268         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3269             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3270                 p = iterator->next(iterator->arg);
3271                 goto next;
3272         }
3273
3274         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3275         pulled++;
3276         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3277
3278 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3279         /*
3280          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3281          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3282          * section.
3283          */
3284         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3285                 goto out;
3286 #endif
3287
3288         /*
3289          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3290          */
3291         if (rem_load_move > 0) {
3292                 if (p->prio < *this_best_prio)
3293                         *this_best_prio = p->prio;
3294                 p = iterator->next(iterator->arg);
3295                 goto next;
3296         }
3297 out:
3298         /*
3299          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3300          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3301          * inside pull_task().
3302          */
3303         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3304
3305         if (all_pinned)
3306                 *all_pinned = pinned;
3307
3308         return max_load_move - rem_load_move;
3309 }
3310
3311 /*
3312  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3313  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3314  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3315  *
3316  * Called with both runqueues locked.
3317  */
3318 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3319                       unsigned long max_load_move,
3320                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3321                       int *all_pinned)
3322 {
3323         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3324         unsigned long total_load_moved = 0;
3325         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3326
3327         do {
3328                 total_load_moved +=
3329                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3330                                 max_load_move - total_load_moved,
3331                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3332                 class = class->next;
3333
3334 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3335                 /*
3336                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3337                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3338                  * the critical section.
3339                  */
3340                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3341                         break;
3342 #endif
3343         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3344
3345         return total_load_moved > 0;
3346 }
3347
3348 static int
3349 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3350                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3351                    struct rq_iterator *iterator)
3352 {
3353         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3354         int pinned = 0;
3355
3356         while (p) {
3357                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3358                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3359                         /*
3360                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3361                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3362                          * stats here rather than inside pull_task().
3363                          */
3364                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3365
3366                         return 1;
3367                 }
3368                 p = iterator->next(iterator->arg);
3369         }
3370
3371         return 0;
3372 }
3373
3374 /*
3375  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3376  * part of active balancing operations within "domain".
3377  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3378  *
3379  * Called with both runqueues locked.
3380  */
3381 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3382                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3383 {
3384         const struct sched_class *class;
3385
3386         for_each_class(class) {
3387                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3388                         return 1;
3389         }
3390
3391         return 0;
3392 }
3393 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3394 /*
3395  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3396  *              during load balancing.
3397  */
3398 struct sd_lb_stats {
3399         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3400         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3401         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3402         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3403         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3404
3405         /** Statistics of this group */
3406         unsigned long this_load;
3407         unsigned long this_load_per_task;
3408         unsigned long this_nr_running;
3409
3410         /* Statistics of the busiest group */
3411         unsigned long max_load;
3412         unsigned long busiest_load_per_task;
3413         unsigned long busiest_nr_running;
3414
3415         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3416 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3417         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3418         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3419         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3420         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3421         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3422         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3423 #endif
3424 };
3425
3426 /*
3427  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3428  */
3429 struct sg_lb_stats {
3430         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3431         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3432         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3433         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3434         unsigned long group_capacity;
3435         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3436 };
3437
3438 /**
3439  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3440  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3441  */
3442 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3443 {
3444         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3445 }
3446
3447 /**
3448  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3449  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3450  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3451  */
3452 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3453                                         enum cpu_idle_type idle)
3454 {
3455         int load_idx;
3456
3457         switch (idle) {
3458         case CPU_NOT_IDLE:
3459                 load_idx = sd->busy_idx;
3460                 break;
3461
3462         case CPU_NEWLY_IDLE:
3463                 load_idx = sd->newidle_idx;
3464                 break;
3465         default:
3466                 load_idx = sd->idle_idx;
3467                 break;
3468         }
3469
3470         return load_idx;
3471 }
3472
3473
3474 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3475 /**
3476  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3477  * the given sched_domain, during load balancing.
3478  *
3479  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3480  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3481  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3482  */
3483 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3484         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3485 {
3486         /*
3487          * Busy processors will not participate in power savings
3488          * balance.
3489          */
3490         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3491                 sds->power_savings_balance = 0;
3492         else {
3493                 sds->power_savings_balance = 1;
3494                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3495                 sds->leader_nr_running = 0;
3496         }
3497 }
3498
3499 /**
3500  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3501  * sched_domain while performing load balancing.
3502  *
3503  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3504  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3505  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3506  *              load balancing ?
3507  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3508  */
3509 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3510         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3511 {
3512
3513         if (!sds->power_savings_balance)
3514                 return;
3515
3516         /*
3517          * If the local group is idle or completely loaded
3518          * no need to do power savings balance at this domain
3519          */
3520         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3521                                 !sds->this_nr_running))
3522                 sds->power_savings_balance = 0;
3523
3524         /*
3525          * If a group is already running at full capacity or idle,
3526          * don't include that group in power savings calculations
3527          */
3528         if (!sds->power_savings_balance ||
3529                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3530                 !sgs->sum_nr_running)
3531                 return;
3532
3533         /*
3534          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3535          * This is the group from where we need to pick up the load
3536          * for saving power
3537          */
3538         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3539             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3540              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3541                 sds->group_min = group;
3542                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3543                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3544                                                 sgs->sum_nr_running;
3545         }
3546
3547         /*
3548          * Calculate the group which is almost near its
3549          * capacity but still has some space to pick up some load
3550          * from other group and save more power
3551          */
3552         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3553                 return;
3554
3555         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3556             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3557              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3558                 sds->group_leader = group;
3559                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3560         }
3561 }
3562
3563 /**
3564  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3565  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3566  *      under consideration.
3567  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3568  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3569  *
3570  * Description:
3571  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3572  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3573  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3574  *
3575  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3576  * Else returns 0.
3577  */
3578 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3579                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3580 {
3581         if (!sds->power_savings_balance)
3582                 return 0;
3583
3584         if (sds->this != sds->group_leader ||
3585                         sds->group_leader == sds->group_min)
3586                 return 0;
3587
3588         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3589         sds->busiest = sds->group_min;
3590
3591         return 1;
3592
3593 }
3594 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3595 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3596         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3597 {
3598         return;
3599 }
3600
3601 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3602         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3603 {
3604         return;
3605 }
3606
3607 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3608                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3609 {
3610         return 0;
3611 }
3612 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3613
3614
3615 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3616 {
3617         return SCHED_LOAD_SCALE;
3618 }
3619
3620 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3621 {
3622         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3623 }
3624
3625 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3626 {
3627         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3628         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3629
3630         smt_gain /= weight;
3631
3632         return smt_gain;
3633 }
3634
3635 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3636 {
3637         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3638 }
3639
3640 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3641 {
3642         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3643         u64 total, available;
3644
3645         sched_avg_update(rq);
3646
3647         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3648         available = total - rq->rt_avg;
3649
3650         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3651                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3652
3653         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3654
3655         return div_u64(available, total);
3656 }
3657
3658 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3659 {
3660         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3661         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3662         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3663
3664         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3665                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3666         else
3667                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3668
3669         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3670
3671         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3672                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3673                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3674                 else
3675                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3676
3677                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3678         }
3679
3680         power *= scale_rt_power(cpu);
3681         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3682
3683         if (!power)
3684                 power = 1;
3685
3686         sdg->cpu_power = power;
3687 }
3688
3689 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3690 {
3691         struct sched_domain *child = sd->child;
3692         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3693         unsigned long power;
3694
3695         if (!child) {
3696                 update_cpu_power(sd, cpu);
3697                 return;
3698         }
3699
3700         power = 0;
3701
3702         group = child->groups;
3703         do {
3704                 power += group->cpu_power;
3705                 group = group->next;
3706         } while (group != child->groups);
3707
3708         sdg->cpu_power = power;
3709 }
3710
3711 /**
3712  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3713  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3714  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3715  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3716  * @idle: Idle status of this_cpu
3717  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3718  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3719  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3720  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3721  * @balance: Should we balance.
3722  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3723  */
3724 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3725                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3726                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3727                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3728                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3729 {
3730         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3731         int i;
3732         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3733         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3734         unsigned long avg_load_per_task;
3735
3736         if (local_group) {
3737                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3738                 if (balance_cpu == this_cpu)
3739                         update_group_power(sd, this_cpu);
3740         }
3741
3742         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3743         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3744         max_cpu_load = 0;
3745         min_cpu_load = ~0UL;
3746
3747         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3748                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3749
3750                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3751                         *sd_idle = 0;
3752
3753                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3754                 if (local_group) {
3755                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3756                                 first_idle_cpu = 1;
3757                                 balance_cpu = i;
3758                         }
3759
3760                         load = target_load(i, load_idx);
3761                 } else {
3762                         load = source_load(i, load_idx);
3763                         if (load > max_cpu_load)
3764                                 max_cpu_load = load;
3765                         if (min_cpu_load > load)
3766                                 min_cpu_load = load;
3767                 }
3768
3769                 sgs->group_load += load;
3770                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3771                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3772
3773                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3774         }
3775
3776         /*
3777          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3778          * is eligible for doing load balancing at this and above
3779          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3780          * to do the newly idle load balance.
3781          */
3782         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3783             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3784                 *balance = 0;
3785                 return;
3786         }
3787
3788         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3789         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3790
3791
3792         /*
3793          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3794          * than the average weight of two tasks.
3795          *
3796          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3797          *      might not be a suitable number - should we keep a
3798          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3799          *      the hierarchy?
3800          */
3801         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3802                 group->cpu_power;
3803
3804         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3805                 sgs->group_imb = 1;
3806
3807         sgs->group_capacity =
3808                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3809 }
3810
3811 /**
3812  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3813  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3814  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3815  * @idle: Idle status of this_cpu
3816  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3817  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3818  * @balance: Should we balance.
3819  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3820  */
3821 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3822                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3823                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3824                         struct sd_lb_stats *sds)
3825 {
3826         struct sched_domain *child = sd->child;
3827         struct sched_group *group = sd->groups;
3828         struct sg_lb_stats sgs;
3829         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3830
3831         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3832                 prefer_sibling = 1;
3833
3834         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3835         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3836
3837         do {
3838                 int local_group;
3839
3840                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3841                                                sched_group_cpus(group));
3842                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3843                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3844                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3845
3846                 if (local_group && balance && !(*balance))
3847                         return;
3848
3849                 sds->total_load += sgs.group_load;
3850                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3851
3852                 /*
3853                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3854                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3855                  * and move all the excess tasks away.
3856                  */
3857                 if (prefer_sibling)
3858                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3859
3860                 if (local_group) {
3861                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3862                         sds->this = group;
3863                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3864                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3865                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3866                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3867                                 sgs.group_imb)) {
3868                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3869                         sds->busiest = group;
3870                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3871                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3872                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3873                 }
3874
3875                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3876                 group = group->next;
3877         } while (group != sd->groups);
3878 }
3879
3880 /**
3881  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3882  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3883  *                      load balancing.
3884  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3885  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3886  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3887  */
3888 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3889                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3890 {
3891         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3892         unsigned int imbn = 2;
3893
3894         if (sds->this_nr_running) {
3895                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3896                 if (sds->busiest_load_per_task >
3897                                 sds->this_load_per_task)
3898                         imbn = 1;
3899         } else
3900                 sds->this_load_per_task =
3901                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3902
3903         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3904                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3905                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3906                 return;
3907         }
3908
3909         /*
3910          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3911          * however we may be able to increase total CPU power used by
3912          * moving them.
3913          */
3914
3915         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3916                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3917         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3918                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3919         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3920
3921         /* Amount of load we'd subtract */
3922         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3923                 sds->busiest->cpu_power;
3924         if (sds->max_load > tmp)
3925                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3926                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3927
3928         /* Amount of load we'd add */
3929         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3930                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3931                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3932                         sds->this->cpu_power;
3933         else
3934                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3935                         sds->this->cpu_power;
3936         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3937                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3938         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3939
3940         /* Move if we gain throughput */
3941         if (pwr_move > pwr_now)
3942                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3943 }
3944
3945 /**
3946  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3947  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3948  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3949  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3950  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3951  */
3952 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3953                 unsigned long *imbalance)
3954 {
3955         unsigned long max_pull;
3956         /*
3957          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3958          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3959          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3960          */
3961         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3962                 *imbalance = 0;
3963                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3964         }
3965
3966         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3967         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3968                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3969
3970         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3971         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3972                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3973                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3974
3975         /*
3976          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3977          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3978          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3979          * moved
3980          */
3981         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3982                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3983
3984 }
3985 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3986
3987 /**
3988  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3989  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3990  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3991  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3992  * such a group exists.
3993  *
3994  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3995  * to restore balance.
3996  *
3997  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3998  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3999  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4000  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4001  * @idle: The idle status of this_cpu.
4002  * @sd_idle: The idleness of sd
4003  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4004  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4005  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4006  *
4007  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4008  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4009  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4010  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4011  */
4012 static struct sched_group *
4013 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4014                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4015                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4016 {
4017         struct sd_lb_stats sds;
4018
4019         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4020
4021         /*
4022          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4023          * this level.
4024          */
4025         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4026                                         balance, &sds);
4027
4028         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4029         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4030          *    at this level.
4031          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4032          * 3) This group is the busiest group.
4033          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4034          *    sched_domain.
4035          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4036          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4037          */
4038         if (balance && !(*balance))
4039                 goto ret;
4040
4041         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4042                 goto out_balanced;
4043
4044         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4045                 goto out_balanced;
4046
4047         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4048
4049         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4050                 goto out_balanced;
4051
4052         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4053                 goto out_balanced;
4054
4055         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4056         if (sds.group_imb)
4057                 sds.busiest_load_per_task =
4058                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4059
4060         /*
4061          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4062          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4063          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4064          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4065          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4066          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4067          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4068          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4069          * appear as very large values with unsigned longs.
4070          */
4071         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4072                 goto out_balanced;
4073
4074         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4075         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4076         return sds.busiest;
4077
4078 out_balanced:
4079         /*
4080          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4081          * to save power.
4082          */
4083         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4084                 return sds.busiest;
4085 ret:
4086         *imbalance = 0;
4087         return NULL;
4088 }
4089
4090 /*
4091  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4092  */
4093 static struct rq *
4094 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4095                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4096 {
4097         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4098         unsigned long max_load = 0;
4099         int i;
4100
4101         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4102                 unsigned long power = power_of(i);
4103                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4104                 unsigned long wl;
4105
4106                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4107                         continue;
4108
4109                 rq = cpu_rq(i);
4110                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4111                 wl /= power;
4112
4113                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4114                         continue;
4115
4116                 if (wl > max_load) {
4117                         max_load = wl;
4118                         busiest = rq;
4119                 }
4120         }
4121
4122         return busiest;
4123 }
4124
4125 /*
4126  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4127  * so long as it is large enough.
4128  */
4129 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4130
4131 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4132 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4133
4134 /*
4135  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4136  * tasks if there is an imbalance.
4137  */
4138 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4139                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4140                         int *balance)
4141 {
4142         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4143         struct sched_group *group;
4144         unsigned long imbalance;
4145         struct rq *busiest;
4146         unsigned long flags;
4147         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4148
4149         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4150
4151         /*
4152          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4153          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4154          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4155          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4156          */
4157         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4158             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4159                 sd_idle = 1;
4160
4161         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4162
4163 redo:
4164         update_shares(sd);
4165         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4166                                    cpus, balance);
4167
4168         if (*balance == 0)
4169                 goto out_balanced;
4170
4171         if (!group) {
4172                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4173                 goto out_balanced;
4174         }
4175
4176         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4177         if (!busiest) {
4178                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4179                 goto out_balanced;
4180         }
4181
4182         BUG_ON(busiest == this_rq);
4183
4184         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4185
4186         ld_moved = 0;
4187         if (busiest->nr_running > 1) {
4188                 /*
4189                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4190                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4191                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4192                  * correctly treated as an imbalance.
4193                  */
4194                 local_irq_save(flags);
4195                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4196                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4197                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4198                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4199                 local_irq_restore(flags);
4200
4201                 /*
4202                  * some other cpu did the load balance for us.
4203                  */
4204                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4205                         resched_cpu(this_cpu);
4206
4207                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4208                 if (unlikely(all_pinned)) {
4209                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4210                         if (!cpumask_empty(cpus))
4211                                 goto redo;
4212                         goto out_balanced;
4213                 }
4214         }
4215
4216         if (!ld_moved) {
4217                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4218                 sd->nr_balance_failed++;
4219
4220                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4221
4222                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4223
4224                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4225                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4226                          */
4227                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4228                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4229                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4230                                                             flags);
4231                                 all_pinned = 1;
4232                                 goto out_one_pinned;
4233                         }
4234
4235                         if (!busiest->active_balance) {
4236                                 busiest->active_balance = 1;
4237                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4238                                 active_balance = 1;
4239                         }
4240                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4241                         if (active_balance)
4242                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4243
4244                         /*
4245                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4246                          * counter.
4247                          */
4248                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4249                 }
4250         } else
4251                 sd->nr_balance_failed = 0;
4252
4253         if (likely(!active_balance)) {
4254                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4255                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4256         } else {
4257                 /*
4258                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4259                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4260                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4261                  * move_tasks).
4262                  */
4263                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4264                         sd->balance_interval *= 2;
4265         }
4266
4267         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4268             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4269                 ld_moved = -1;
4270
4271         goto out;
4272
4273 out_balanced:
4274         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4275
4276         sd->nr_balance_failed = 0;
4277
4278 out_one_pinned:
4279         /* tune up the balancing interval */
4280         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4281                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4282                 sd->balance_interval *= 2;
4283
4284         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4285             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4286                 ld_moved = -1;
4287         else
4288                 ld_moved = 0;
4289 out:
4290         if (ld_moved)
4291                 update_shares(sd);
4292         return ld_moved;
4293 }
4294
4295 /*
4296  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4297  * tasks if there is an imbalance.
4298  *
4299  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4300  * this_rq is locked.
4301  */
4302 static int
4303 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4304 {
4305         struct sched_group *group;
4306         struct rq *busiest = NULL;
4307         unsigned long imbalance;
4308         int ld_moved = 0;
4309         int sd_idle = 0;
4310         int all_pinned = 0;
4311         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4312
4313         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4314
4315         /*
4316          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4317          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4318          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4319          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4320          */
4321         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4322             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4323                 sd_idle = 1;
4324
4325         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4326 redo:
4327         update_shares_locked(this_rq, sd);
4328         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4329                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4330         if (!group) {
4331                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4332                 goto out_balanced;
4333         }
4334
4335         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4336         if (!busiest) {
4337                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4338                 goto out_balanced;
4339         }
4340
4341         BUG_ON(busiest == this_rq);
4342
4343         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4344
4345         ld_moved = 0;
4346         if (busiest->nr_running > 1) {
4347                 /* Attempt to move tasks */
4348                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4349                 /* this_rq->clock is already updated */
4350                 update_rq_clock(busiest);
4351                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4352                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4353                                         &all_pinned);
4354                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4355
4356                 if (unlikely(all_pinned)) {
4357                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4358                         if (!cpumask_empty(cpus))
4359                                 goto redo;
4360                 }
4361         }
4362
4363         if (!ld_moved) {
4364                 int active_balance = 0;
4365
4366                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4367                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4368                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4369                         return -1;
4370
4371                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4372                         return -1;
4373
4374                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4375                         return -1;
4376
4377                 /*
4378                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4379                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4380                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4381                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4382                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4383                  *
4384                  * The package power saving logic comes from
4385                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4386                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4387                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4388                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4389                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4390                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4391                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4392                  *
4393                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4394                  * will be more than one task in the source run queue and
4395                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4396                  * active balance code will not be triggered.
4397                  */
4398
4399                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4400                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4401
4402                 /*
4403                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4404                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4405                  */
4406                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4407                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4408                         all_pinned = 1;
4409                         return ld_moved;
4410                 }
4411
4412                 if (!busiest->active_balance) {
4413                         busiest->active_balance = 1;
4414                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4415                         active_balance = 1;
4416                 }
4417
4418                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4419                 /*
4420                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4421                  */
4422                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4423                 if (active_balance)
4424                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4425                 raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4426
4427         } else
4428                 sd->nr_balance_failed = 0;
4429
4430         update_shares_locked(this_rq, sd);
4431         return ld_moved;
4432
4433 out_balanced:
4434         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4435         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4436             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4437                 return -1;
4438         sd->nr_balance_failed = 0;
4439
4440         return 0;
4441 }
4442
4443 /*
4444  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4445  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4446  */
4447 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4448 {
4449         struct sched_domain *sd;
4450         int pulled_task = 0;
4451         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4452
4453         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4454
4455         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4456                 return;
4457
4458         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4459                 unsigned long interval;
4460
4461                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4462                         continue;
4463
4464                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4465                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4466                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4467                                                            sd);
4468
4469                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4470                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4471                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4472                 if (pulled_task) {
4473                         this_rq->idle_stamp = 0;
4474                         break;
4475                 }
4476         }
4477         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4478                 /*
4479                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4480                  * a busy processor. So reset next_balance.
4481                  */
4482                 this_rq->next_balance = next_balance;
4483         }
4484 }
4485
4486 /*
4487  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4488  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4489  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4490  * logical imbalances.
4491  *
4492  * Called with busiest_rq locked.
4493  */
4494 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4495 {
4496         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4497         struct sched_domain *sd;
4498         struct rq *target_rq;
4499
4500         /* Is there any task to move? */
4501         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4502                 return;
4503
4504         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4505
4506         /*
4507          * This condition is "impossible", if it occurs
4508          * we need to fix it. Originally reported by
4509          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4510          */
4511         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4512
4513         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4514         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4515         update_rq_clock(busiest_rq);
4516         update_rq_clock(target_rq);
4517
4518         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4519         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4520                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4521                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4522                                 break;
4523         }
4524
4525         if (likely(sd)) {
4526                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4527
4528                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4529                                   sd, CPU_IDLE))
4530                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4531                 else
4532                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4533         }
4534         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4535 }
4536
4537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4538 static struct {
4539         atomic_t load_balancer;
4540         cpumask_var_t cpu_mask;
4541         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4542 } nohz ____cacheline_aligned = {
4543         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4544 };
4545
4546 int get_nohz_load_balancer(void)
4547 {
4548         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4549 }
4550
4551 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4552 /**
4553  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4554  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4555  *              be returned.
4556  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4557  *              for the given cpu.
4558  *
4559  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4560  */
4561 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4562 {
4563         struct sched_domain *sd;
4564
4565         for_each_domain(cpu, sd)
4566                 if (sd && (sd->flags & flag))
4567                         break;
4568
4569         return sd;
4570 }
4571
4572 /**
4573  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4574  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4575  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4576  *              for cpu.
4577  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4578  *
4579  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4580  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4581  */
4582 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4583         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4584                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4585
4586 /**
4587  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4588  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4589  *
4590  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4591  *
4592  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4593  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4594  * sched_group is semi-idle or not.
4595  */
4596 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4597 {
4598         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4599                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4600
4601         /*
4602          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4603          * and atleast one idle cpu.
4604          */
4605         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4606                 return 0;
4607
4608         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4609                 return 0;
4610
4611         return 1;
4612 }
4613 /**
4614  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4615  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4616  *
4617  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4618  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4619  *
4620  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4621  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4622  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4623  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4624  */
4625 static int find_new_ilb(int cpu)
4626 {
4627         struct sched_domain *sd;
4628         struct sched_group *ilb_group;
4629
4630         /*
4631          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4632          * when power-aware load balancing is enabled
4633          */
4634         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4635                 goto out_done;
4636
4637         /*
4638          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4639          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4640          */
4641         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4642                 goto out_done;
4643
4644         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4645                 ilb_group = sd->groups;
4646
4647                 do {
4648                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4649                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4650
4651                         ilb_group = ilb_group->next;
4652
4653                 } while (ilb_group != sd->groups);
4654         }
4655
4656 out_done:
4657         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4658 }
4659 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4660 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4661 {
4662         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4663 }
4664 #endif
4665
4666 /*
4667  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4668  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4669  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4670  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4671  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4672  * arrives...
4673  *
4674  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4675  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4676  * nohz.cpu_mask..
4677  *
4678  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4679  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4680  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4681  * there is no need for ilb owner.
4682  *
4683  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4684  * next busy scheduler_tick()
4685  */
4686 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4687 {
4688         int cpu = smp_processor_id();
4689
4690         if (stop_tick) {
4691                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4692
4693                 if (!cpu_active(cpu)) {
4694                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4695                                 return 0;
4696
4697                         /*
4698                          * If we are going offline and still the leader,
4699                          * give up!
4700                          */
4701                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4702                                 BUG();
4703
4704                         return 0;
4705                 }
4706
4707                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4708
4709                 /* time for ilb owner also to sleep */
4710                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4711                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4712                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4713                         return 0;
4714                 }
4715
4716                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4717                         /* make me the ilb owner */
4718                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4719                                 return 1;
4720                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4721                         int new_ilb;
4722
4723                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4724                                                 sched_mc_power_savings))
4725                                 return 1;
4726                         /*
4727                          * Check to see if there is a more power-efficient
4728                          * ilb.
4729                          */
4730                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4731                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4732                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4733                                 resched_cpu(new_ilb);
4734                                 return 0;
4735                         }
4736                         return 1;
4737                 }
4738         } else {
4739                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4740                         return 0;
4741
4742                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4743
4744                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4745                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4746                                 BUG();
4747         }
4748         return 0;
4749 }
4750 #endif
4751
4752 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4753
4754 /*
4755  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4756  * and initiates a balancing operation if so.
4757  *
4758  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4759  */
4760 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4761 {
4762         int balance = 1;
4763         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4764         unsigned long interval;
4765         struct sched_domain *sd;
4766         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4767         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4768         int update_next_balance = 0;
4769         int need_serialize;
4770
4771         for_each_domain(cpu, sd) {
4772                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4773                         continue;
4774
4775                 interval = sd->balance_interval;
4776                 if (idle != CPU_IDLE)
4777                         interval *= sd->busy_factor;
4778
4779                 /* scale ms to jiffies */
4780                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4781                 if (unlikely(!interval))
4782                         interval = 1;
4783                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4784                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4785
4786                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4787
4788                 if (need_serialize) {
4789                         if (!spin_trylock(&balancing))
4790                                 goto out;
4791                 }
4792
4793                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4794                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4795                                 /*
4796                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4797                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4798                                  * not idle.
4799                                  */
4800                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4801                         }
4802                         sd->last_balance = jiffies;
4803                 }
4804                 if (need_serialize)
4805                         spin_unlock(&balancing);
4806 out:
4807                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4808                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4809                         update_next_balance = 1;
4810                 }
4811
4812                 /*
4813                  * Stop the load balance at this level. There is another
4814                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4815                  * actively.
4816                  */
4817                 if (!balance)
4818                         break;
4819         }
4820
4821         /*
4822          * next_balance will be updated only when there is a need.
4823          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4824          * updated.
4825          */
4826         if (likely(update_next_balance))
4827                 rq->next_balance = next_balance;
4828 }
4829
4830 /*
4831  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4832  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4833  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4834  */
4835 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4836 {
4837         int this_cpu = smp_processor_id();
4838         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4839         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4840                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4841
4842         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4843
4844 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4845         /*
4846          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4847          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4848          * stopped.
4849          */
4850         if (this_rq->idle_at_tick &&
4851             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4852                 struct rq *rq;
4853                 int balance_cpu;
4854
4855                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4856                         if (balance_cpu == this_cpu)
4857                                 continue;
4858
4859                         /*
4860                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4861                          * work being done for other cpus. Next load
4862                          * balancing owner will pick it up.
4863                          */
4864                         if (need_resched())
4865                                 break;
4866
4867                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4868
4869                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4870                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4871                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4872                 }
4873         }
4874 #endif
4875 }
4876
4877 static inline int on_null_domain(int cpu)
4878 {
4879         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4880 }
4881
4882 /*
4883  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4884  *
4885  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4886  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4887  * if the whole system is idle.
4888  */
4889 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4890 {
4891 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4892         /*
4893          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4894          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4895          * load balancer.
4896          */
4897         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4898                 rq->in_nohz_recently = 0;
4899
4900                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4901                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4902                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4903                 }
4904
4905                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4906                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4907
4908                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4909                                 resched_cpu(ilb);
4910                 }
4911         }
4912
4913         /*
4914          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4915          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4916          */
4917         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4918             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4919                 resched_cpu(cpu);
4920                 return;
4921         }
4922
4923         /*
4924          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4925          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4926          */
4927         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4928             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4929                 return;
4930 #endif
4931         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4932         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4933             likely(!on_null_domain(cpu)))
4934                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4935 }
4936
4937 #else   /* CONFIG_SMP */
4938
4939 /*
4940  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4941  */
4942 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4943 {
4944 }
4945
4946 #endif
4947
4948 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4949
4950 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4951
4952 /*
4953  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4954  * @p in case that task is currently running.
4955  *
4956  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4957  */
4958 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4959 {
4960         u64 ns = 0;
4961
4962         if (task_current(rq, p)) {
4963                 update_rq_clock(rq);
4964                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4965                 if ((s64)ns < 0)
4966                         ns = 0;
4967         }
4968
4969         return ns;
4970 }
4971
4972 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4973 {
4974         unsigned long flags;
4975         struct rq *rq;
4976         u64 ns = 0;
4977
4978         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4979         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4980         task_rq_unlock(rq, &flags);
4981
4982         return ns;
4983 }
4984
4985 /*
4986  * Return accounted runtime for the task.
4987  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4988  * pending runtime that have not been accounted yet.
4989  */
4990 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4991 {
4992         unsigned long flags;
4993         struct rq *rq;
4994         u64 ns = 0;
4995
4996         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4997         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4998         task_rq_unlock(rq, &flags);
4999
5000         return ns;
5001 }
5002
5003 /*
5004  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5005  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5006  * pending runtime that have not been accounted yet.
5007  *
5008  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5009  * so the return value not includes other pending runtime that other
5010  * running tasks might have.
5011  */
5012 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5013 {
5014         struct task_cputime totals;
5015         unsigned long flags;
5016         struct rq *rq;
5017         u64 ns;
5018
5019         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5020         thread_group_cputime(p, &totals);
5021         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5022         task_rq_unlock(rq, &flags);
5023
5024         return ns;
5025 }
5026
5027 /*
5028  * Account user cpu time to a process.
5029  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5030  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5031  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5032  */
5033 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5034                        cputime_t cputime_scaled)
5035 {
5036         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5037         cputime64_t tmp;
5038
5039         /* Add user time to process. */
5040         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5041         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5042         account_group_user_time(p, cputime);
5043
5044         /* Add user time to cpustat. */
5045         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5046         if (TASK_NICE(p) > 0)
5047                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5048         else
5049                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5050
5051         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5052         /* Account for user time used */
5053         acct_update_integrals(p);
5054 }
5055
5056 /*
5057  * Account guest cpu time to a process.
5058  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5059  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5060  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5061  */
5062 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5063                                cputime_t cputime_scaled)
5064 {
5065         cputime64_t tmp;
5066         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5067
5068         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5069
5070         /* Add guest time to process. */
5071         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5072         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5073         account_group_user_time(p, cputime);
5074         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5075
5076         /* Add guest time to cpustat. */
5077         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5078                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5079                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5080         } else {
5081                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5082                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5083         }
5084 }
5085
5086 /*
5087  * Account system cpu time to a process.
5088  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5089  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5090  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5091  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5092  */
5093 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5094                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5095 {
5096         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5097         cputime64_t tmp;
5098
5099         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5100                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5101                 return;
5102         }
5103
5104         /* Add system time to process. */
5105         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5106         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5107         account_group_system_time(p, cputime);
5108
5109         /* Add system time to cpustat. */
5110         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5111         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5112                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5113         else if (softirq_count())
5114                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5115         else
5116                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5117
5118         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5119
5120         /* Account for system time used */
5121         acct_update_integrals(p);
5122 }
5123
5124 /*
5125  * Account for involuntary wait time.
5126  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5127  */
5128 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5129 {
5130         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5131         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5132
5133         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5134 }
5135
5136 /*
5137  * Account for idle time.
5138  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5139  */
5140 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5141 {
5142         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5143         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5144         struct rq *rq = this_rq();
5145
5146         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5147                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5148         else
5149                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5150 }
5151
5152 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5153
5154 /*
5155  * Account a single tick of cpu time.
5156  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5157  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5158  */
5159 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5160 {
5161         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5162         struct rq *rq = this_rq();
5163
5164         if (user_tick)
5165                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5166         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5167                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5168                                     one_jiffy_scaled);
5169         else
5170                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5171 }
5172
5173 /*
5174  * Account multiple ticks of steal time.
5175  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5176  * @ticks: number of stolen ticks
5177  */
5178 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5179 {
5180         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5181 }
5182
5183 /*
5184  * Account multiple ticks of idle time.
5185  * @ticks: number of stolen ticks
5186  */
5187 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5188 {
5189         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5190 }
5191
5192 #endif
5193
5194 /*
5195  * Use precise platform statistics if available:
5196  */
5197 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5198 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5199 {
5200         *ut = p->utime;
5201         *st = p->stime;
5202 }
5203
5204 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5205 {
5206         struct task_cputime cputime;
5207
5208         thread_group_cputime(p, &cputime);
5209
5210         *ut = cputime.utime;
5211         *st = cputime.stime;
5212 }
5213 #else
5214
5215 #ifndef nsecs_to_cputime
5216 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5217 #endif
5218
5219 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5220 {
5221         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5222
5223         /*
5224          * Use CFS's precise accounting:
5225          */
5226         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5227
5228         if (total) {
5229                 u64 temp;
5230
5231                 temp = (u64)(rtime * utime);
5232                 do_div(temp, total);
5233                 utime = (cputime_t)temp;
5234         } else
5235                 utime = rtime;
5236
5237         /*
5238          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5239          */
5240         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5241         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5242
5243         *ut = p->prev_utime;
5244         *st = p->prev_stime;
5245 }
5246
5247 /*
5248  * Must be called with siglock held.
5249  */
5250 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5251 {
5252         struct signal_struct *sig = p->signal;
5253         struct task_cputime cputime;
5254         cputime_t rtime, utime, total;
5255
5256         thread_group_cputime(p, &cputime);
5257
5258         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5259         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5260
5261         if (total) {
5262                 u64 temp;
5263
5264                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5265                 do_div(temp, total);
5266                 utime = (cputime_t)temp;
5267         } else
5268                 utime = rtime;
5269
5270         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5271         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5272                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5273
5274         *ut = sig->prev_utime;
5275         *st = sig->prev_stime;
5276 }
5277 #endif
5278
5279 /*
5280  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5281  * We call it with interrupts disabled.
5282  *
5283  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5284  * timeslices.
5285  */
5286 void scheduler_tick(void)
5287 {
5288         int cpu = smp_processor_id();
5289         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5290         struct task_struct *curr = rq->curr;
5291
5292         sched_clock_tick();
5293
5294         raw_spin_lock(&rq->lock);
5295         update_rq_clock(rq);
5296         update_cpu_load(rq);
5297         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5298         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5299
5300         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5301
5302 #ifdef CONFIG_SMP
5303         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5304         trigger_load_balance(rq, cpu);
5305 #endif
5306 }
5307
5308 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5309 {
5310         if (in_lock_functions(addr)) {
5311                 addr = CALLER_ADDR2;
5312                 if (in_lock_functions(addr))
5313                         addr = CALLER_ADDR3;
5314         }
5315         return addr;
5316 }
5317
5318 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5319                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5320
5321 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5322 {
5323 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5324         /*
5325          * Underflow?
5326          */
5327         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5328                 return;
5329 #endif
5330         preempt_count() += val;
5331 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5332         /*
5333          * Spinlock count overflowing soon?
5334          */
5335         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5336                                 PREEMPT_MASK - 10);
5337 #endif
5338         if (preempt_count() == val)
5339                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5340 }
5341 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5342
5343 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5344 {
5345 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5346         /*
5347          * Underflow?
5348          */
5349         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5350                 return;
5351         /*
5352          * Is the spinlock portion underflowing?
5353          */
5354         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5355                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5356                 return;
5357 #endif
5358
5359         if (preempt_count() == val)
5360                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5361         preempt_count() -= val;
5362 }
5363 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5364
5365 #endif
5366
5367 /*
5368  * Print scheduling while atomic bug:
5369  */
5370 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5371 {
5372         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5373
5374         pr_err("BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5375                prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5376
5377         debug_show_held_locks(prev);
5378         print_modules();
5379         if (irqs_disabled())
5380                 print_irqtrace_events(prev);
5381
5382         if (regs)
5383                 show_regs(regs);
5384         else
5385                 dump_stack();
5386 }
5387
5388 /*
5389  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5390  */
5391 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5392 {
5393         /*
5394          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5395          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5396          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5397          */
5398         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5399                 __schedule_bug(prev);
5400
5401         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5402
5403         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5404 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5405         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5406                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5407                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5408         }
5409 #endif
5410 }
5411
5412 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5413 {
5414         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5415                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5416
5417                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5418                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5419
5420                 /*
5421                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5422                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5423                  * the avg_overlap on preemption.
5424                  *
5425                  * We use the average preemption runtime because that
5426                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5427                  * build up.
5428                  */
5429                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5430         }
5431         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5432 }
5433
5434 /*
5435  * Pick up the highest-prio task:
5436  */
5437 static inline struct task_struct *
5438 pick_next_task(struct rq *rq)
5439 {
5440         const struct sched_class *class;
5441         struct task_struct *p;
5442
5443         /*
5444          * Optimization: we know that if all tasks are in
5445          * the fair class we can call that function directly:
5446          */
5447         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5448                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5449                 if (likely(p))
5450                         return p;
5451         }
5452
5453         class = sched_class_highest;
5454         for ( ; ; ) {
5455                 p = class->pick_next_task(rq);
5456                 if (p)
5457                         return p;
5458                 /*
5459                  * Will never be NULL as the idle class always
5460                  * returns a non-NULL p:
5461                  */
5462                 class = class->next;
5463         }
5464 }
5465
5466 /*
5467  * schedule() is the main scheduler function.
5468  */
5469 asmlinkage void __sched schedule(void)
5470 {
5471         struct task_struct *prev, *next;
5472         unsigned long *switch_count;
5473         struct rq *rq;
5474         int cpu;
5475
5476 need_resched:
5477         preempt_disable();
5478         cpu = smp_processor_id();
5479         rq = cpu_rq(cpu);
5480         rcu_sched_qs(cpu);
5481         prev = rq->curr;
5482         switch_count = &prev->nivcsw;
5483
5484         release_kernel_lock(prev);
5485 need_resched_nonpreemptible:
5486
5487         schedule_debug(prev);
5488
5489         if (sched_feat(HRTICK))
5490                 hrtick_clear(rq);
5491
5492         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5493         update_rq_clock(rq);
5494         clear_tsk_need_resched(prev);
5495
5496         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5497                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5498                         prev->state = TASK_RUNNING;
5499                 else
5500                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5501                 switch_count = &prev->nvcsw;
5502         }
5503
5504         pre_schedule(rq, prev);
5505
5506         if (unlikely(!rq->nr_running))
5507                 idle_balance(cpu, rq);
5508
5509         put_prev_task(rq, prev);
5510         next = pick_next_task(rq);
5511
5512         if (likely(prev != next)) {
5513                 sched_info_switch(prev, next);
5514                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5515
5516                 rq->nr_switches++;
5517                 rq->curr = next;
5518                 ++*switch_count;
5519
5520                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5521                 /*
5522                  * the context switch might have flipped the stack from under
5523                  * us, hence refresh the local variables.
5524                  */
5525                 cpu = smp_processor_id();
5526                 rq = cpu_rq(cpu);
5527         } else
5528                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5529
5530         post_schedule(rq);
5531
5532         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5533                 goto need_resched_nonpreemptible;
5534
5535         preempt_enable_no_resched();
5536         if (need_resched())
5537                 goto need_resched;
5538 }
5539 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5540
5541 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5542 /*
5543  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5544  * access and not reliable.
5545  */
5546 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5547 {
5548         unsigned int cpu;
5549         struct rq *rq;
5550
5551         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5552                 return 0;
5553
5554 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5555         /*
5556          * Need to access the cpu field knowing that
5557          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5558          * the mutex owner just released it and exited.
5559          */
5560         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5561                 goto out;
5562 #else
5563         cpu = owner->cpu;
5564 #endif
5565
5566         /*
5567          * Even if the access succeeded (likely case),
5568          * the cpu field may no longer be valid.
5569          */
5570         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5571                 goto out;
5572
5573         /*
5574          * We need to validate that we can do a
5575          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5576          */
5577         if (!cpu_online(cpu))
5578                 goto out;
5579
5580         rq = cpu_rq(cpu);
5581
5582         for (;;) {
5583                 /*
5584                  * Owner changed, break to re-assess state.
5585                  */
5586                 if (lock->owner != owner)
5587                         break;
5588
5589                 /*
5590                  * Is that owner really running on that cpu?
5591                  */
5592                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5593                         return 0;
5594
5595                 cpu_relax();
5596         }
5597 out:
5598         return 1;
5599 }
5600 #endif
5601
5602 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5603 /*
5604  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5605  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5606  * occur there and call schedule directly.
5607  */
5608 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5609 {
5610         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5611
5612         /*
5613          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5614          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5615          */
5616         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5617                 return;
5618
5619         do {
5620                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5621                 schedule();
5622                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5623
5624                 /*
5625                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5626                  * between schedule and now.
5627                  */
5628                 barrier();
5629         } while (need_resched());
5630 }
5631 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5632
5633 /*
5634  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5635  * off of irq context.
5636  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5637  * protect us against recursive calling from irq.
5638  */
5639 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5640 {
5641         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5642
5643         /* Catch callers which need to be fixed */
5644         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5645
5646         do {
5647                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5648                 local_irq_enable();
5649                 schedule();
5650                 local_irq_disable();
5651                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5652
5653                 /*
5654                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5655                  * between schedule and now.
5656                  */
5657                 barrier();
5658         } while (need_resched());
5659 }
5660
5661 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5662
5663 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5664                           void *key)
5665 {
5666         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5667 }
5668 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5669
5670 /*
5671  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5672  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5673  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5674  *
5675  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5676  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5677  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5678  */
5679 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5680                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5681 {
5682         wait_queue_t *curr, *next;
5683
5684         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5685                 unsigned flags = curr->flags;
5686
5687                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5688                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5689                         break;
5690         }
5691 }
5692
5693 /**
5694  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5695  * @q: the waitqueue
5696  * @mode: which threads
5697  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5698  * @key: is directly passed to the wakeup function
5699  *
5700  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5701  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5702  */
5703 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5704                         int nr_exclusive, void *key)
5705 {
5706         unsigned long flags;
5707
5708         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5709         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5710         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5711 }
5712 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5713
5714 /*
5715  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5716  */
5717 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5718 {
5719         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5720 }
5721
5722 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5723 {
5724         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5725 }
5726
5727 /**
5728  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5729  * @q: the waitqueue
5730  * @mode: which threads
5731  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5732  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5733  *
5734  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5735  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5736  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5737  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5738  *
5739  * On UP it can prevent extra preemption.
5740  *
5741  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5742  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5743  */
5744 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5745                         int nr_exclusive, void *key)
5746 {
5747         unsigned long flags;
5748         int wake_flags = WF_SYNC;
5749
5750         if (unlikely(!q))
5751                 return;
5752
5753         if (unlikely(!nr_exclusive))
5754                 wake_flags = 0;
5755
5756         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5757         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5758         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5759 }
5760 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5761
5762 /*
5763  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5764  */
5765 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5766 {
5767         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5768 }
5769 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5770
5771 /**
5772  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5773  * @x:  holds the state of this particular completion
5774  *
5775  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5776  * awakened in the same order in which they were queued.
5777  *
5778  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5779  *
5780  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5781  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5782  */
5783 void complete(struct completion *x)
5784 {
5785         unsigned long flags;
5786
5787         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5788         x->done++;
5789         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5790         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5791 }
5792 EXPORT_SYMBOL(complete);
5793
5794 /**
5795  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5796  * @x:  holds the state of this particular completion
5797  *
5798  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5799  *
5800  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5801  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5802  */
5803 void complete_all(struct completion *x)
5804 {
5805         unsigned long flags;
5806
5807         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5808         x->done += UINT_MAX/2;
5809         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5810         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5811 }
5812 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5813
5814 static inline long __sched
5815 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5816 {
5817         if (!x->done) {
5818                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5819
5820                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5821                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5822                 do {
5823                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5824                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5825                                 break;
5826                         }
5827                         __set_current_state(state);
5828                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5829                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5830                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5831                 } while (!x->done && timeout);
5832                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5833                 if (!x->done)
5834                         return timeout;
5835         }
5836         x->done--;
5837         return timeout ?: 1;
5838 }
5839
5840 static long __sched
5841 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5842 {
5843         might_sleep();
5844
5845         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5846         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5847         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5848         return timeout;
5849 }
5850
5851 /**
5852  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5853  * @x:  holds the state of this particular completion
5854  *
5855  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5856  * interruptible and there is no timeout.
5857  *
5858  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5859  * and interrupt capability. Also see complete().
5860  */
5861 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5862 {
5863         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5864 }
5865 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5866
5867 /**
5868  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5869  * @x:  holds the state of this particular completion
5870  * @timeout:  timeout value in jiffies
5871  *
5872  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5873  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5874  * interruptible.
5875  */
5876 unsigned long __sched
5877 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5878 {
5879         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5880 }
5881 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5882
5883 /**
5884  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5885  * @x:  holds the state of this particular completion
5886  *
5887  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5888  * interruptible.
5889  */
5890 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5891 {
5892         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5893         if (t == -ERESTARTSYS)
5894                 return t;
5895         return 0;
5896 }
5897 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5898
5899 /**
5900  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5901  * @x:  holds the state of this particular completion
5902  * @timeout:  timeout value in jiffies
5903  *
5904  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5905  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5906  */
5907 unsigned long __sched
5908 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5909                                           unsigned long timeout)
5910 {
5911         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5912 }
5913 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5914
5915 /**
5916  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5917  * @x:  holds the state of this particular completion
5918  *
5919  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5920  * interrupted by a kill signal.
5921  */
5922 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5923 {
5924         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5925         if (t == -ERESTARTSYS)
5926                 return t;
5927         return 0;
5928 }
5929 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5930
5931 /**
5932  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5933  *      @x:     completion structure
5934  *
5935  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5936  *               1 if a decrement succeeded.
5937  *
5938  *      If a completion is being used as a counting completion,
5939  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5940  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5941  *      is protecting is not available.
5942  */
5943 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5944 {
5945         unsigned long flags;
5946         int ret = 1;
5947
5948         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5949         if (!x->done)
5950                 ret = 0;
5951         else
5952                 x->done--;
5953         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5954         return ret;
5955 }
5956 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5957
5958 /**
5959  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5960  *      @x:     completion structure
5961  *
5962  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5963  *               1 if there are no waiters.
5964  *
5965  */
5966 bool completion_done(struct completion *x)
5967 {
5968         unsigned long flags;
5969         int ret = 1;
5970
5971         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5972         if (!x->done)
5973                 ret = 0;
5974         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5975         return ret;
5976 }
5977 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5978
5979 static long __sched
5980 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5981 {
5982         unsigned long flags;
5983         wait_queue_t wait;
5984
5985         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5986
5987         __set_current_state(state);
5988
5989         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5990         __add_wait_queue(q, &wait);
5991         spin_unlock(&q->lock);
5992         timeout = schedule_timeout(timeout);
5993         spin_lock_irq(&q->lock);
5994         __remove_wait_queue(q, &wait);
5995         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5996
5997         return timeout;
5998 }
5999
6000 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6001 {
6002         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6003 }
6004 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6005
6006 long __sched
6007 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6008 {
6009         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6010 }
6011 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6012
6013 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6014 {
6015         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6016 }
6017 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6018
6019 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6020 {
6021         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6022 }
6023 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6024
6025 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6026
6027 /*
6028  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6029  * @p: task
6030  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6031  *
6032  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6033  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6034  *
6035  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6036  */
6037 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6038 {
6039         unsigned long flags;
6040         int oldprio, on_rq, running;
6041         struct rq *rq;
6042         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6043
6044         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6045
6046         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6047         update_rq_clock(rq);
6048
6049         oldprio = p->prio;
6050         on_rq = p->se.on_rq;
6051         running = task_current(rq, p);
6052         if (on_rq)
6053                 dequeue_task(rq, p, 0);
6054         if (running)
6055                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6056
6057         if (rt_prio(prio))
6058                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6059         else
6060                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6061
6062         p->prio = prio;
6063
6064         if (running)
6065                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6066         if (on_rq) {
6067                 enqueue_task(rq, p, 0);
6068
6069                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6070         }
6071         task_rq_unlock(rq, &flags);
6072 }
6073
6074 #endif
6075
6076 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6077 {
6078         int old_prio, delta, on_rq;
6079         unsigned long flags;
6080         struct rq *rq;
6081
6082         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6083                 return;
6084         /*
6085          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6086          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6087          */
6088         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6089         update_rq_clock(rq);
6090         /*
6091          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6092          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6093          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6094          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6095          */
6096         if (task_has_rt_policy(p)) {
6097                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6098                 goto out_unlock;
6099         }
6100         on_rq = p->se.on_rq;
6101         if (on_rq)
6102                 dequeue_task(rq, p, 0);
6103
6104         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6105         set_load_weight(p);
6106         old_prio = p->prio;
6107         p->prio = effective_prio(p);
6108         delta = p->prio - old_prio;
6109
6110         if (on_rq) {
6111                 enqueue_task(rq, p, 0);
6112                 /*
6113                  * If the task increased its priority or is running and
6114                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6115                  */
6116                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6117                         resched_task(rq->curr);
6118         }
6119 out_unlock:
6120         task_rq_unlock(rq, &flags);
6121 }
6122 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6123
6124 /*
6125  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6126  * @p: task
6127  * @nice: nice value
6128  */
6129 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6130 {
6131         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6132         int nice_rlim = 20 - nice;
6133
6134         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6135                 capable(CAP_SYS_NICE));
6136 }
6137
6138 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6139
6140 /*
6141  * sys_nice - change the priority of the current process.
6142  * @increment: priority increment
6143  *
6144  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6145  * does similar things.
6146  */
6147 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6148 {
6149         long nice, retval;
6150
6151         /*
6152          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6153          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6154          * and we have a single winner.
6155          */
6156         if (increment < -40)
6157                 increment = -40;
6158         if (increment > 40)
6159                 increment = 40;
6160
6161         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6162         if (nice < -20)
6163                 nice = -20;
6164         if (nice > 19)
6165                 nice = 19;
6166
6167         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6168                 return -EPERM;
6169
6170         retval = security_task_setnice(current, nice);
6171         if (retval)
6172                 return retval;
6173
6174         set_user_nice(current, nice);
6175         return 0;
6176 }
6177
6178 #endif
6179
6180 /**
6181  * task_prio - return the priority value of a given task.
6182  * @p: the task in question.
6183  *
6184  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6185  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6186  * around 0, value goes from -16 to +15.
6187  */
6188 int task_prio(const struct task_struct *p)
6189 {
6190         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6191 }
6192
6193 /**
6194  * task_nice - return the nice value of a given task.
6195  * @p: the task in question.
6196  */
6197 int task_nice(const struct task_struct *p)
6198 {
6199         return TASK_NICE(p);
6200 }
6201 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6202
6203 /**
6204  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6205  * @cpu: the processor in question.
6206  */
6207 int idle_cpu(int cpu)
6208 {
6209         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6210 }
6211
6212 /**
6213  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6214  * @cpu: the processor in question.
6215  */
6216 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6217 {
6218         return cpu_rq(cpu)->idle;
6219 }
6220
6221 /**
6222  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6223  * @pid: the pid in question.
6224  */
6225 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6226 {
6227         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6228 }
6229
6230 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6231 static void
6232 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6233 {
6234         BUG_ON(p->se.on_rq);
6235
6236         p->policy = policy;
6237         p->rt_priority = prio;
6238         p->normal_prio = normal_prio(p);
6239         /* we are holding p->pi_lock already */
6240         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6241         if (rt_prio(p->prio))
6242                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6243         else
6244                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6245         set_load_weight(p);
6246 }
6247
6248 /*
6249  * check the target process has a UID that matches the current process's
6250  */
6251 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6252 {
6253         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6254         bool match;
6255
6256         rcu_read_lock();
6257         pcred = __task_cred(p);
6258         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6259                  cred->euid == pcred->uid);
6260         rcu_read_unlock();
6261         return match;
6262 }
6263
6264 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6265                                 struct sched_param *param, bool user)
6266 {
6267         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6268         unsigned long flags;
6269         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6270         struct rq *rq;
6271         int reset_on_fork;
6272
6273         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6274         BUG_ON(in_interrupt());
6275 recheck:
6276         /* double check policy once rq lock held */
6277         if (policy < 0) {
6278                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6279                 policy = oldpolicy = p->policy;
6280         } else {
6281                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6282                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6283
6284                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6285                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6286                                 policy != SCHED_IDLE)
6287                         return -EINVAL;
6288         }
6289
6290         /*
6291          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6292          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6293          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6294          */
6295         if (param->sched_priority < 0 ||
6296             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6297             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6298                 return -EINVAL;
6299         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6300                 return -EINVAL;
6301
6302         /*
6303          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6304          */
6305         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6306                 if (rt_policy(policy)) {
6307                         unsigned long rlim_rtprio;
6308
6309                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6310                                 return -ESRCH;
6311                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6312                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6313
6314                         /* can't set/change the rt policy */
6315                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6316                                 return -EPERM;
6317
6318                         /* can't increase priority */
6319                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6320                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6321                                 return -EPERM;
6322                 }
6323                 /*
6324                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6325                  * move out of SCHED_IDLE either:
6326                  */
6327                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6328                         return -EPERM;
6329
6330                 /* can't change other user's priorities */
6331                 if (!check_same_owner(p))
6332                         return -EPERM;
6333
6334                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6335                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6336                         return -EPERM;
6337         }
6338
6339         if (user) {
6340 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6341                 /*
6342                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6343                  * assigned.
6344                  */
6345                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6346                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6347                         return -EPERM;
6348 #endif
6349
6350                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6351                 if (retval)
6352                         return retval;
6353         }
6354
6355         /*
6356          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6357          * changing the priority of the task:
6358          */
6359         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6360         /*
6361          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6362          * runqueue lock must be held.
6363          */
6364         rq = __task_rq_lock(p);
6365         /* recheck policy now with rq lock held */
6366         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6367                 policy = oldpolicy = -1;
6368                 __task_rq_unlock(rq);
6369                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6370                 goto recheck;
6371         }
6372         update_rq_clock(rq);
6373         on_rq = p->se.on_rq;
6374         running = task_current(rq, p);
6375         if (on_rq)
6376                 deactivate_task(rq, p, 0);
6377         if (running)
6378                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6379
6380         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6381
6382         oldprio = p->prio;
6383         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6384
6385         if (running)
6386                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6387         if (on_rq) {
6388                 activate_task(rq, p, 0);
6389
6390                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6391         }
6392         __task_rq_unlock(rq);
6393         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6394
6395         rt_mutex_adjust_pi(p);
6396
6397         return 0;
6398 }
6399
6400 /**
6401  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6402  * @p: the task in question.
6403  * @policy: new policy.
6404  * @param: structure containing the new RT priority.
6405  *
6406  * NOTE that the task may be already dead.
6407  */
6408 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6409                        struct sched_param *param)
6410 {
6411         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6412 }
6413 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6414
6415 /**
6416  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6417  * @p: the task in question.
6418  * @policy: new policy.
6419  * @param: structure containing the new RT priority.
6420  *
6421  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6422  * current context has permission.  For example, this is needed in
6423  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6424  * but our caller might not have that capability.
6425  */
6426 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6427                                struct sched_param *param)
6428 {
6429         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6430 }
6431
6432 static int
6433 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6434 {
6435         struct sched_param lparam;
6436         struct task_struct *p;
6437         int retval;
6438
6439         if (!param || pid < 0)
6440                 return -EINVAL;
6441         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6442                 return -EFAULT;
6443
6444         rcu_read_lock();
6445         retval = -ESRCH;
6446         p = find_process_by_pid(pid);
6447         if (p != NULL)
6448                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6449         rcu_read_unlock();
6450
6451         return retval;
6452 }
6453
6454 /**
6455  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6456  * @pid: the pid in question.
6457  * @policy: new policy.
6458  * @param: structure containing the new RT priority.
6459  */
6460 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6461                 struct sched_param __user *, param)
6462 {
6463         /* negative values for policy are not valid */
6464         if (policy < 0)
6465                 return -EINVAL;
6466
6467         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6468 }
6469
6470 /**
6471  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6472  * @pid: the pid in question.
6473  * @param: structure containing the new RT priority.
6474  */
6475 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6476 {
6477         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6478 }
6479
6480 /**
6481  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6482  * @pid: the pid in question.
6483  */
6484 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6485 {
6486         struct task_struct *p;
6487         int retval;
6488
6489         if (pid < 0)
6490                 return -EINVAL;
6491
6492         retval = -ESRCH;
6493         rcu_read_lock();
6494         p = find_process_by_pid(pid);
6495         if (p) {
6496                 retval = security_task_getscheduler(p);
6497                 if (!retval)
6498                         retval = p->policy
6499                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6500         }
6501         rcu_read_unlock();
6502         return retval;
6503 }
6504
6505 /**
6506  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6507  * @pid: the pid in question.
6508  * @param: structure containing the RT priority.
6509  */
6510 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6511 {
6512         struct sched_param lp;
6513         struct task_struct *p;
6514         int retval;
6515
6516         if (!param || pid < 0)
6517                 return -EINVAL;
6518
6519         rcu_read_lock();
6520         p = find_process_by_pid(pid);
6521         retval = -ESRCH;
6522         if (!p)
6523                 goto out_unlock;
6524
6525         retval = security_task_getscheduler(p);
6526         if (retval)
6527                 goto out_unlock;
6528
6529         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6530         rcu_read_unlock();
6531
6532         /*
6533          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6534          */
6535         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6536
6537         return retval;
6538
6539 out_unlock:
6540         rcu_read_unlock();
6541         return retval;
6542 }
6543
6544 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6545 {
6546         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6547         struct task_struct *p;
6548         int retval;
6549
6550         get_online_cpus();
6551         rcu_read_lock();
6552
6553         p = find_process_by_pid(pid);
6554         if (!p) {
6555                 rcu_read_unlock();
6556                 put_online_cpus();
6557                 return -ESRCH;
6558         }
6559
6560         /* Prevent p going away */
6561         get_task_struct(p);
6562         rcu_read_unlock();
6563
6564         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6565                 retval = -ENOMEM;
6566                 goto out_put_task;
6567         }
6568         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6569                 retval = -ENOMEM;
6570                 goto out_free_cpus_allowed;
6571         }
6572         retval = -EPERM;
6573         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6574                 goto out_unlock;
6575
6576         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6577         if (retval)
6578                 goto out_unlock;
6579
6580         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6581         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6582  again:
6583         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6584
6585         if (!retval) {
6586                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6587                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6588                         /*
6589                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6590                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6591                          * cpuset's cpus_allowed
6592                          */
6593                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6594                         goto again;
6595                 }
6596         }
6597 out_unlock:
6598         free_cpumask_var(new_mask);
6599 out_free_cpus_allowed:
6600         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6601 out_put_task:
6602         put_task_struct(p);
6603         put_online_cpus();
6604         return retval;
6605 }
6606
6607 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6608                              struct cpumask *new_mask)
6609 {
6610         if (len < cpumask_size())
6611                 cpumask_clear(new_mask);
6612         else if (len > cpumask_size())
6613                 len = cpumask_size();
6614
6615         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6616 }
6617
6618 /**
6619  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6620  * @pid: pid of the process
6621  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6622  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6623  */
6624 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6625                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6626 {
6627         cpumask_var_t new_mask;
6628         int retval;
6629
6630         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6631                 return -ENOMEM;
6632
6633         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6634         if (retval == 0)
6635                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6636         free_cpumask_var(new_mask);
6637         return retval;
6638 }
6639
6640 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6641 {
6642         struct task_struct *p;
6643         unsigned long flags;
6644         struct rq *rq;
6645         int retval;
6646
6647         get_online_cpus();
6648         rcu_read_lock();
6649
6650         retval = -ESRCH;
6651         p = find_process_by_pid(pid);
6652         if (!p)
6653                 goto out_unlock;
6654
6655         retval = security_task_getscheduler(p);
6656         if (retval)
6657                 goto out_unlock;
6658
6659         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6660         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6661         task_rq_unlock(rq, &flags);
6662
6663 out_unlock:
6664         rcu_read_unlock();
6665         put_online_cpus();
6666
6667         return retval;
6668 }
6669
6670 /**
6671  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6672  * @pid: pid of the process
6673  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6674  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6675  */
6676 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6677                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6678 {
6679         int ret;
6680         cpumask_var_t mask;
6681
6682         if (len < cpumask_size())
6683                 return -EINVAL;
6684
6685         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6686                 return -ENOMEM;
6687
6688         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6689         if (ret == 0) {
6690                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6691                         ret = -EFAULT;
6692                 else
6693                         ret = cpumask_size();
6694         }
6695         free_cpumask_var(mask);
6696
6697         return ret;
6698 }
6699
6700 /**
6701  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6702  *
6703  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6704  * other threads running on this CPU then this function will return.
6705  */
6706 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6707 {
6708         struct rq *rq = this_rq_lock();
6709
6710         schedstat_inc(rq, yld_count);
6711         current->sched_class->yield_task(rq);
6712
6713         /*
6714          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6715          * no need to preempt or enable interrupts:
6716          */
6717         __release(rq->lock);
6718         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6719         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
6720         preempt_enable_no_resched();
6721
6722         schedule();
6723
6724         return 0;
6725 }
6726
6727 static inline int should_resched(void)
6728 {
6729         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6730 }
6731
6732 static void __cond_resched(void)
6733 {
6734         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6735         schedule();
6736         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6737 }
6738
6739 int __sched _cond_resched(void)
6740 {
6741         if (should_resched()) {
6742                 __cond_resched();
6743                 return 1;
6744         }
6745         return 0;
6746 }
6747 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6748
6749 /*
6750  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6751  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6752  *
6753  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6754  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6755  * spin_unlock(), once by hand).
6756  */
6757 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6758 {
6759         int resched = should_resched();
6760         int ret = 0;
6761
6762         lockdep_assert_held(lock);
6763
6764         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6765                 spin_unlock(lock);
6766                 if (resched)
6767                         __cond_resched();
6768                 else
6769                         cpu_relax();
6770                 ret = 1;
6771                 spin_lock(lock);
6772         }
6773         return ret;
6774 }
6775 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6776
6777 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6778 {
6779         BUG_ON(!in_softirq());
6780
6781         if (should_resched()) {
6782                 local_bh_enable();
6783                 __cond_resched();
6784                 local_bh_disable();
6785                 return 1;
6786         }
6787         return 0;
6788 }
6789 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6790
6791 /**
6792  * yield - yield the current processor to other threads.
6793  *
6794  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6795  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6796  */
6797 void __sched yield(void)
6798 {
6799         set_current_state(TASK_RUNNING);
6800         sys_sched_yield();
6801 }
6802 EXPORT_SYMBOL(yield);
6803
6804 /*
6805  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6806  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6807  */
6808 void __sched io_schedule(void)
6809 {
6810         struct rq *rq = raw_rq();
6811
6812         delayacct_blkio_start();
6813         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6814         current->in_iowait = 1;
6815         schedule();
6816         current->in_iowait = 0;
6817         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6818         delayacct_blkio_end();
6819 }
6820 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6821
6822 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6823 {
6824         struct rq *rq = raw_rq();
6825         long ret;
6826
6827         delayacct_blkio_start();
6828         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6829         current->in_iowait = 1;
6830         ret = schedule_timeout(timeout);
6831         current->in_iowait = 0;
6832         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6833         delayacct_blkio_end();
6834         return ret;
6835 }
6836
6837 /**
6838  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6839  * @policy: scheduling class.
6840  *
6841  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6842  * by a given scheduling class.
6843  */
6844 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6845 {
6846         int ret = -EINVAL;
6847
6848         switch (policy) {
6849         case SCHED_FIFO:
6850         case SCHED_RR:
6851                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6852                 break;
6853         case SCHED_NORMAL:
6854         case SCHED_BATCH:
6855         case SCHED_IDLE:
6856                 ret = 0;
6857                 break;
6858         }
6859         return ret;
6860 }
6861
6862 /**
6863  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6864  * @policy: scheduling class.
6865  *
6866  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6867  * by a given scheduling class.
6868  */
6869 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6870 {
6871         int ret = -EINVAL;
6872
6873         switch (policy) {
6874         case SCHED_FIFO:
6875         case SCHED_RR:
6876                 ret = 1;
6877                 break;
6878         case SCHED_NORMAL:
6879         case SCHED_BATCH:
6880         case SCHED_IDLE:
6881                 ret = 0;
6882         }
6883         return ret;
6884 }
6885
6886 /**
6887  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6888  * @pid: pid of the process.
6889  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6890  *
6891  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6892  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6893  */
6894 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6895                 struct timespec __user *, interval)
6896 {
6897         struct task_struct *p;
6898         unsigned int time_slice;
6899         unsigned long flags;
6900         struct rq *rq;
6901         int retval;
6902         struct timespec t;
6903
6904         if (pid < 0)
6905                 return -EINVAL;
6906
6907         retval = -ESRCH;
6908         rcu_read_lock();
6909         p = find_process_by_pid(pid);
6910         if (!p)
6911                 goto out_unlock;
6912
6913         retval = security_task_getscheduler(p);
6914         if (retval)
6915                 goto out_unlock;
6916
6917         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6918         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6919         task_rq_unlock(rq, &flags);
6920
6921         rcu_read_unlock();
6922         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6923         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6924         return retval;
6925
6926 out_unlock:
6927         rcu_read_unlock();
6928         return retval;
6929 }
6930
6931 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6932
6933 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6934 {
6935         unsigned long free = 0;
6936         unsigned state;
6937
6938         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6939         pr_info("%-13.13s %c", p->comm,
6940                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6941 #if BITS_PER_LONG == 32
6942         if (state == TASK_RUNNING)
6943                 pr_cont(" running  ");
6944         else
6945                 pr_cont(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
6946 #else
6947         if (state == TASK_RUNNING)
6948                 pr_cont("  running task    ");
6949         else
6950                 pr_cont(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
6951 #endif
6952 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6953         free = stack_not_used(p);
6954 #endif
6955         pr_cont("%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6956                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6957                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6958
6959         show_stack(p, NULL);
6960 }
6961
6962 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6963 {
6964         struct task_struct *g, *p;
6965
6966 #if BITS_PER_LONG == 32
6967         pr_info("  task                PC stack   pid father\n");
6968 #else
6969         pr_info("  task                        PC stack   pid father\n");
6970 #endif
6971         read_lock(&tasklist_lock);
6972         do_each_thread(g, p) {
6973                 /*
6974                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6975                  * console might take alot of time:
6976                  */
6977                 touch_nmi_watchdog();
6978                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6979                         sched_show_task(p);
6980         } while_each_thread(g, p);
6981
6982         touch_all_softlockup_watchdogs();
6983
6984 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6985         sysrq_sched_debug_show();
6986 #endif
6987         read_unlock(&tasklist_lock);
6988         /*
6989          * Only show locks if all tasks are dumped:
6990          */
6991         if (!state_filter)
6992                 debug_show_all_locks();
6993 }
6994
6995 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6996 {
6997         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6998 }
6999
7000 /**
7001  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7002  * @idle: task in question
7003  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7004  *
7005  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7006  * flag, to make booting more robust.
7007  */
7008 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7009 {
7010         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7011         unsigned long flags;
7012
7013         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7014
7015         __sched_fork(idle);
7016         idle->state = TASK_RUNNING;
7017         idle->se.exec_start = sched_clock();
7018
7019         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7020         __set_task_cpu(idle, cpu);
7021
7022         rq->curr = rq->idle = idle;
7023 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7024         idle->oncpu = 1;
7025 #endif
7026         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7027
7028         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7029 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7030         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7031 #else
7032         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7033 #endif
7034         /*
7035          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7036          */
7037         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7038         ftrace_graph_init_task(idle);
7039 }
7040
7041 /*
7042  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7043  * indicates which cpus entered this state. This is used
7044  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7045  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7046  * always be CPU_BITS_NONE.
7047  */
7048 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7049
7050 /*
7051  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7052  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7053  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7054  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7055  * number of CPUs.
7056  *
7057  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7058  */
7059 static int get_update_sysctl_factor(void)
7060 {
7061         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
7062         unsigned int factor;
7063
7064         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
7065         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
7066                 factor = 1;
7067                 break;
7068         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
7069                 factor = cpus;
7070                 break;
7071         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
7072         default:
7073                 factor = 1 + ilog2(cpus);
7074                 break;
7075         }
7076
7077         return factor;
7078 }
7079
7080 static void update_sysctl(void)
7081 {
7082         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
7083
7084 #define SET_SYSCTL(name) \
7085         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
7086         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
7087         SET_SYSCTL(sched_latency);
7088         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
7089         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
7090 #undef SET_SYSCTL
7091 }
7092
7093 static inline void sched_init_granularity(void)
7094 {
7095         update_sysctl();
7096 }
7097
7098 #ifdef CONFIG_SMP
7099 /*
7100  * This is how migration works:
7101  *
7102  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7103  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7104  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7105  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7106  *    thread off the CPU)
7107  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7108  *    task is still in the wrong runqueue.
7109  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7110  *    it and puts it into the right queue.
7111  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7112  * 7) we wake up and the migration is done.
7113  */
7114
7115 /*
7116  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7117  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7118  * is removed from the allowed bitmask.
7119  *
7120  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7121  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7122  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7123  */
7124 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7125 {
7126         struct migration_req req;
7127         unsigned long flags;
7128         struct rq *rq;
7129         int ret = 0;
7130
7131         /*
7132          * Since we rely on wake-ups to migrate sleeping tasks, don't change
7133          * the ->cpus_allowed mask from under waking tasks, which would be
7134          * possible when we change rq->lock in ttwu(), so synchronize against
7135          * TASK_WAKING to avoid that.
7136          */
7137 again:
7138         while (p->state == TASK_WAKING)
7139                 cpu_relax();
7140
7141         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7142
7143         if (p->state == TASK_WAKING) {
7144                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7145                 goto again;
7146         }
7147
7148         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7149                 ret = -EINVAL;
7150                 goto out;
7151         }
7152
7153         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7154                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7155                 ret = -EINVAL;
7156                 goto out;
7157         }
7158
7159         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7160                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7161         else {
7162                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7163                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7164         }
7165
7166         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7167         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7168                 goto out;
7169
7170         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7171                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7172                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7173
7174                 get_task_struct(mt);
7175                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7176                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7177                 put_task_struct(mt);
7178                 wait_for_completion(&req.done);
7179                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7180                 return 0;
7181         }
7182 out:
7183         task_rq_unlock(rq, &flags);
7184
7185         return ret;
7186 }
7187 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7188
7189 /*
7190  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7191  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7192  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7193  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7194  *
7195  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7196  * as the task is no longer on this CPU.
7197  *
7198  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7199  */
7200 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7201 {
7202         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7203         int ret = 0;
7204
7205         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7206                 return ret;
7207
7208         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7209         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7210
7211         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7212         /* Already moved. */
7213         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7214                 goto done;
7215         /* Affinity changed (again). */
7216         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7217                 goto fail;
7218
7219         /*
7220          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
7221          * placed properly.
7222          */
7223         if (p->se.on_rq) {
7224                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7225                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
7226                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7227                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7228         }
7229 done:
7230         ret = 1;
7231 fail:
7232         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7233         return ret;
7234 }
7235
7236 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7237 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7238 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7239 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7240
7241 /*
7242  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7243  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7244  * another runqueue.
7245  */
7246 static int migration_thread(void *data)
7247 {
7248         int badcpu;
7249         int cpu = (long)data;
7250         struct rq *rq;
7251
7252         rq = cpu_rq(cpu);
7253         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7254
7255         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7256         while (!kthread_should_stop()) {
7257                 struct migration_req *req;
7258                 struct list_head *head;
7259
7260                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7261
7262                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7263                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7264                         break;
7265                 }
7266
7267                 if (rq->active_balance) {
7268                         active_load_balance(rq, cpu);
7269                         rq->active_balance = 0;
7270                 }
7271
7272                 head = &rq->migration_queue;
7273
7274                 if (list_empty(head)) {
7275                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7276                         schedule();
7277                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7278                         continue;
7279                 }
7280                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7281                 list_del_init(head->next);
7282
7283                 if (req->task != NULL) {
7284                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7285                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7286                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7287                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7288                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7289                 } else {
7290                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7291                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7292                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7293                 }
7294                 local_irq_enable();
7295
7296                 complete(&req->done);
7297         }
7298         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7299
7300         return 0;
7301 }
7302
7303 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7304
7305 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7306 {
7307         int ret;
7308
7309         local_irq_disable();
7310         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7311         local_irq_enable();
7312         return ret;
7313 }
7314
7315 /*
7316  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7317  */
7318 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7319 {
7320         int dest_cpu;
7321         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7322
7323 again:
7324         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7325         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
7326                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7327                         goto move;
7328
7329         /* Any allowed, online CPU? */
7330         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
7331         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7332                 goto move;
7333
7334         /* No more Mr. Nice Guy. */
7335         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7336                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7337                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
7338
7339                 /*
7340                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7341                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7342                  * leave kernel.
7343                  */
7344                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7345                         pr_info("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
7346                                 task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7347                 }
7348         }
7349
7350 move:
7351         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7352         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7353                 goto again;
7354 }
7355
7356 /*
7357  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7358  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7359  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7360  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7361  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7362  */
7363 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7364 {
7365         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7366         unsigned long flags;
7367
7368         local_irq_save(flags);
7369         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7370         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7371         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7372         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7373         local_irq_restore(flags);
7374 }
7375
7376 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7377 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7378 {
7379         struct task_struct *p, *t;
7380
7381         read_lock(&tasklist_lock);
7382
7383         do_each_thread(t, p) {
7384                 if (p == current)
7385                         continue;
7386
7387                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7388                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7389         } while_each_thread(t, p);
7390
7391         read_unlock(&tasklist_lock);
7392 }
7393
7394 /*
7395  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7396  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7397  * Used by CPU offline code.
7398  */
7399 void sched_idle_next(void)
7400 {
7401         int this_cpu = smp_processor_id();
7402         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7403         struct task_struct *p = rq->idle;
7404         unsigned long flags;
7405
7406         /* cpu has to be offline */
7407         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7408
7409         /*
7410          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7411          * and interrupts disabled on the current cpu.
7412          */
7413         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7414
7415         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7416
7417         update_rq_clock(rq);
7418         activate_task(rq, p, 0);
7419
7420         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7421 }
7422
7423 /*
7424  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7425  * offline.
7426  */
7427 void idle_task_exit(void)
7428 {
7429         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7430
7431         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7432
7433         if (mm != &init_mm)
7434                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7435         mmdrop(mm);
7436 }
7437
7438 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7439 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7440 {
7441         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7442
7443         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7444         BUG_ON(!p->exit_state);
7445
7446         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7447         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7448
7449         get_task_struct(p);
7450
7451         /*
7452          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7453          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7454          * fine.
7455          */
7456         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7457         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7458         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7459
7460         put_task_struct(p);
7461 }
7462
7463 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7464 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7465 {
7466         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7467         struct task_struct *next;
7468
7469         for ( ; ; ) {
7470                 if (!rq->nr_running)
7471                         break;
7472                 update_rq_clock(rq);
7473                 next = pick_next_task(rq);
7474                 if (!next)
7475                         break;
7476                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7477                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7478
7479         }
7480 }
7481
7482 /*
7483  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7484  */
7485 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7486 {
7487         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7488         rq->calc_load_active = 0;
7489 }
7490 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7491
7492 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7493
7494 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7495         {
7496                 .procname       = "sched_domain",
7497                 .mode           = 0555,
7498         },
7499         {}
7500 };
7501
7502 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7503         {
7504                 .procname       = "kernel",
7505                 .mode           = 0555,
7506                 .child          = sd_ctl_dir,
7507         },
7508         {}
7509 };
7510
7511 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7512 {
7513         struct ctl_table *entry =
7514                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7515
7516         return entry;
7517 }
7518
7519 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7520 {
7521         struct ctl_table *entry;
7522
7523         /*
7524          * In the intermediate directories, both the child directory and
7525          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7526          * will always be set. In the lowest directory the names are
7527          * static strings and all have proc handlers.
7528          */
7529         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7530                 if (entry->child)
7531                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7532                 if (entry->proc_handler == NULL)
7533                         kfree(entry->procname);
7534         }
7535
7536         kfree(*tablep);
7537         *tablep = NULL;
7538 }
7539
7540 static void
7541 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7542                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7543                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7544 {
7545         entry->procname = procname;
7546         entry->data = data;
7547         entry->maxlen = maxlen;
7548         entry->mode = mode;
7549         entry->proc_handler = proc_handler;
7550 }
7551
7552 static struct ctl_table *
7553 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7554 {
7555         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7556
7557         if (table == NULL)
7558                 return NULL;
7559
7560         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7561                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7562         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7563                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7564         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7565                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7566         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7567                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7568         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7569                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7570         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7571                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7572         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7573                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7574         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7575                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7576         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7577                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7578         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7579                 &sd->cache_nice_tries,
7580                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7581         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7582                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7583         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7584                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7585         /* &table[12] is terminator */
7586
7587         return table;
7588 }
7589
7590 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7591 {
7592         struct ctl_table *entry, *table;
7593         struct sched_domain *sd;
7594         int domain_num = 0, i;
7595         char buf[32];
7596
7597         for_each_domain(cpu, sd)
7598                 domain_num++;
7599         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7600         if (table == NULL)
7601                 return NULL;
7602
7603         i = 0;
7604         for_each_domain(cpu, sd) {
7605                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7606                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7607                 entry->mode = 0555;
7608                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7609                 entry++;
7610                 i++;
7611         }
7612         return table;
7613 }
7614
7615 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7616 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7617 {
7618         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7619         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7620         char buf[32];
7621
7622         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7623         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7624
7625         if (entry == NULL)
7626                 return;
7627
7628         for_each_possible_cpu(i) {
7629                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7630                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7631                 entry->mode = 0555;
7632                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7633                 entry++;
7634         }
7635
7636         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7637         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7638 }
7639
7640 /* may be called multiple times per register */
7641 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7642 {
7643         if (sd_sysctl_header)
7644                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7645         sd_sysctl_header = NULL;
7646         if (sd_ctl_dir[0].child)
7647                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7648 }
7649 #else
7650 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7651 {
7652 }
7653 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7654 {
7655 }
7656 #endif
7657
7658 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7659 {
7660         if (!rq->online) {
7661                 const struct sched_class *class;
7662
7663                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7664                 rq->online = 1;
7665
7666                 for_each_class(class) {
7667                         if (class->rq_online)
7668                                 class->rq_online(rq);
7669                 }
7670         }
7671 }
7672
7673 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7674 {
7675         if (rq->online) {
7676                 const struct sched_class *class;
7677
7678                 for_each_class(class) {
7679                         if (class->rq_offline)
7680                                 class->rq_offline(rq);
7681                 }
7682
7683                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7684                 rq->online = 0;
7685         }
7686 }
7687
7688 /*
7689  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7690  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7691  */
7692 static int __cpuinit
7693 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7694 {
7695         struct task_struct *p;
7696         int cpu = (long)hcpu;
7697         unsigned long flags;
7698         struct rq *rq;
7699
7700         switch (action) {
7701
7702         case CPU_UP_PREPARE:
7703         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7704                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7705                 if (IS_ERR(p))
7706                         return NOTIFY_BAD;
7707                 kthread_bind(p, cpu);
7708                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7709                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7710                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7711                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7712                 get_task_struct(p);
7713                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7714                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7715                 break;
7716
7717         case CPU_ONLINE:
7718         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7719                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7720                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7721
7722                 /* Update our root-domain */
7723                 rq = cpu_rq(cpu);
7724                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7725                 if (rq->rd) {
7726                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7727
7728                         set_rq_online(rq);
7729                 }
7730                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7731                 break;
7732
7733 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7734         case CPU_UP_CANCELED:
7735         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7736                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7737                         break;
7738                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7739                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7740                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7741                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7742                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7743                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7744                 break;
7745
7746         case CPU_DEAD:
7747         case CPU_DEAD_FROZEN:
7748                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7749                 migrate_live_tasks(cpu);
7750                 rq = cpu_rq(cpu);
7751                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7752                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7753                 rq->migration_thread = NULL;
7754                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7755                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7756                 update_rq_clock(rq);
7757                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7758                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7759                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7760                 migrate_dead_tasks(cpu);
7761                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7762                 cpuset_unlock();
7763                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7764                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7765                 calc_global_load_remove(rq);
7766                 /*
7767                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7768                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7769                  * the requestors.
7770                  */
7771                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7772                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7773                         struct migration_req *req;
7774
7775                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7776                                          struct migration_req, list);
7777                         list_del_init(&req->list);
7778                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7779                         complete(&req->done);
7780                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7781                 }
7782                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7783                 break;
7784
7785         case CPU_DYING:
7786         case CPU_DYING_FROZEN:
7787                 /* Update our root-domain */
7788                 rq = cpu_rq(cpu);
7789                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7790                 if (rq->rd) {
7791                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7792                         set_rq_offline(rq);
7793                 }
7794                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7795                 break;
7796 #endif
7797         }
7798         return NOTIFY_OK;
7799 }
7800
7801 /*
7802  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7803  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7804  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7805  */
7806 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7807         .notifier_call = migration_call,
7808         .priority = 10
7809 };
7810
7811 static int __init migration_init(void)
7812 {
7813         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7814         int err;
7815
7816         /* Start one for the boot CPU: */
7817         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7818         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7819         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7820         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7821
7822         return 0;
7823 }
7824 early_initcall(migration_init);
7825 #endif
7826
7827 #ifdef CONFIG_SMP
7828
7829 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7830
7831 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
7832
7833 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
7834 {
7835         sched_domain_debug_enabled = 1;
7836
7837         return 0;
7838 }
7839 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
7840
7841 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7842                                   struct cpumask *groupmask)
7843 {
7844         struct sched_group *group = sd->groups;
7845         char str[256];
7846
7847         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7848         cpumask_clear(groupmask);
7849
7850         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7851
7852         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7853                 pr_cont("does not load-balance\n");
7854                 if (sd->parent)
7855                         pr_err("ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain has parent\n");
7856                 return -1;
7857         }
7858
7859         pr_cont("span %s level %s\n", str, sd->name);
7860
7861         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7862                 pr_err("ERROR: domain->span does not contain CPU%d\n", cpu);
7863         }
7864         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7865                 pr_err("ERROR: domain->groups does not contain CPU%d\n", cpu);
7866         }
7867
7868         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7869         do {
7870                 if (!group) {
7871                         pr_cont("\n");
7872                         pr_err("ERROR: group is NULL\n");
7873                         break;
7874                 }
7875
7876                 if (!group->cpu_power) {
7877                         pr_cont("\n");
7878                         pr_err("ERROR: domain->cpu_power not set\n");
7879                         break;
7880                 }
7881
7882                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7883                         pr_cont("\n");
7884                         pr_err("ERROR: empty group\n");
7885                         break;
7886                 }
7887
7888                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7889                         pr_cont("\n");
7890                         pr_err("ERROR: repeated CPUs\n");
7891                         break;
7892                 }
7893
7894                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7895
7896                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7897
7898                 pr_cont(" %s", str);
7899                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7900                         pr_cont(" (cpu_power = %d)", group->cpu_power);
7901                 }
7902
7903                 group = group->next;
7904         } while (group != sd->groups);
7905         pr_cont("\n");
7906
7907         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7908                 pr_err("ERROR: groups don't span domain->span\n");
7909
7910         if (sd->parent &&
7911             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7912                 pr_err("ERROR: parent span is not a superset of domain->span\n");
7913         return 0;
7914 }
7915
7916 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7917 {
7918         cpumask_var_t groupmask;
7919         int level = 0;
7920
7921         if (!sched_domain_debug_enabled)
7922                 return;
7923
7924         if (!sd) {
7925                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7926                 return;
7927         }
7928
7929         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7930
7931         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7932                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7933                 return;
7934         }
7935
7936         for (;;) {
7937                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7938                         break;
7939                 level++;
7940                 sd = sd->parent;
7941                 if (!sd)
7942                         break;
7943         }
7944         free_cpumask_var(groupmask);
7945 }
7946 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7947 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7948 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7949
7950 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7951 {
7952         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7953                 return 1;
7954
7955         /* Following flags need at least 2 groups */
7956         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7957                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7958                          SD_BALANCE_FORK |
7959                          SD_BALANCE_EXEC |
7960                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7961                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7962                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7963                         return 0;
7964         }
7965
7966         /* Following flags don't use groups */
7967         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7968                 return 0;
7969
7970         return 1;
7971 }
7972
7973 static int
7974 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7975 {
7976         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7977
7978         if (sd_degenerate(parent))
7979                 return 1;
7980
7981         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7982                 return 0;
7983
7984         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7985         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7986                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7987                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7988                                 SD_BALANCE_FORK |
7989                                 SD_BALANCE_EXEC |
7990                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7991                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7992                 if (nr_node_ids == 1)
7993                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7994         }
7995         if (~cflags & pflags)
7996                 return 0;
7997
7998         return 1;
7999 }
8000
8001 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8002 {
8003         synchronize_sched();
8004
8005         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8006
8007         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8008         free_cpumask_var(rd->online);
8009         free_cpumask_var(rd->span);
8010         kfree(rd);
8011 }
8012
8013 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8014 {
8015         struct root_domain *old_rd = NULL;
8016         unsigned long flags;
8017
8018         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8019
8020         if (rq->rd) {
8021                 old_rd = rq->rd;
8022
8023                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8024                         set_rq_offline(rq);
8025
8026                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8027
8028                 /*
8029                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8030                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8031                  * in this function:
8032                  */
8033                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8034                         old_rd = NULL;
8035         }
8036
8037         atomic_inc(&rd->refcount);
8038         rq->rd = rd;
8039
8040         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8041         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8042                 set_rq_online(rq);
8043
8044         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8045
8046         if (old_rd)
8047                 free_rootdomain(old_rd);
8048 }
8049
8050 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8051 {
8052         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8053
8054         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8055
8056         if (bootmem)
8057                 gfp = GFP_NOWAIT;
8058
8059         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8060                 goto out;
8061         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8062                 goto free_span;
8063         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8064                 goto free_online;
8065
8066         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8067                 goto free_rto_mask;
8068         return 0;
8069
8070 free_rto_mask:
8071         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8072 free_online:
8073         free_cpumask_var(rd->online);
8074 free_span:
8075         free_cpumask_var(rd->span);
8076 out:
8077         return -ENOMEM;
8078 }
8079
8080 static void init_defrootdomain(void)
8081 {
8082         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8083
8084         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8085 }
8086
8087 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8088 {
8089         struct root_domain *rd;
8090
8091         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8092         if (!rd)
8093                 return NULL;
8094
8095         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8096                 kfree(rd);
8097                 return NULL;
8098         }
8099
8100         return rd;
8101 }
8102
8103 /*
8104  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8105  * hold the hotplug lock.
8106  */
8107 static void
8108 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8109 {
8110         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8111         struct sched_domain *tmp;
8112
8113         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8114         for (tmp = sd; tmp; ) {
8115                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8116                 if (!parent)
8117                         break;
8118
8119                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8120                         tmp->parent = parent->parent;
8121                         if (parent->parent)
8122                                 parent->parent->child = tmp;
8123                 } else
8124                         tmp = tmp->parent;
8125         }
8126
8127         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8128                 sd = sd->parent;
8129                 if (sd)
8130                         sd->child = NULL;
8131         }
8132
8133         sched_domain_debug(sd, cpu);
8134
8135         rq_attach_root(rq, rd);
8136         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8137 }
8138
8139 /* cpus with isolated domains */
8140 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8141
8142 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8143 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8144 {
8145         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8146         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8147         return 1;
8148 }
8149
8150 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8151
8152 /*
8153  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8154  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8155  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8156  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8157  *
8158  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8159  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8160  * and ->cpu_power to 0.
8161  */
8162 static void
8163 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8164                         const struct cpumask *cpu_map,
8165                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8166                                         struct sched_group **sg,
8167                                         struct cpumask *tmpmask),
8168                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8169 {
8170         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8171         int i;
8172
8173         cpumask_clear(covered);
8174
8175         for_each_cpu(i, span) {
8176                 struct sched_group *sg;
8177                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8178                 int j;
8179
8180                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8181                         continue;
8182
8183                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8184                 sg->cpu_power = 0;
8185
8186                 for_each_cpu(j, span) {
8187                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8188                                 continue;
8189
8190                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8191                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8192                 }
8193                 if (!first)
8194                         first = sg;
8195                 if (last)
8196                         last->next = sg;
8197                 last = sg;
8198         }
8199         last->next = first;
8200 }
8201
8202 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8203
8204 #ifdef CONFIG_NUMA
8205
8206 /**
8207  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8208  * @node: node whose sched_domain we're building
8209  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8210  *
8211  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8212  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8213  *
8214  * Should use nodemask_t.
8215  */
8216 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8217 {
8218         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8219
8220         min_val = INT_MAX;
8221
8222         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8223                 /* Start at @node */
8224                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8225
8226                 if (!nr_cpus_node(n))
8227                         continue;
8228
8229                 /* Skip already used nodes */
8230                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8231                         continue;
8232
8233                 /* Simple min distance search */
8234                 val = node_distance(node, n);
8235
8236                 if (val < min_val) {
8237                         min_val = val;
8238                         best_node = n;
8239                 }
8240         }
8241
8242         node_set(best_node, *used_nodes);
8243         return best_node;
8244 }
8245
8246 /**
8247  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8248  * @node: node whose cpumask we're constructing
8249  * @span: resulting cpumask
8250  *
8251  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8252  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8253  * out optimally.
8254  */
8255 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8256 {
8257         nodemask_t used_nodes;
8258         int i;
8259
8260         cpumask_clear(span);
8261         nodes_clear(used_nodes);
8262
8263         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8264         node_set(node, used_nodes);
8265
8266         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8267                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8268
8269                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8270         }
8271 }
8272 #endif /* CONFIG_NUMA */
8273
8274 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8275
8276 /*
8277  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8278  *
8279  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8280  *   and struct sched_domain. )
8281  */
8282 struct static_sched_group {
8283         struct sched_group sg;
8284         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8285 };
8286
8287 struct static_sched_domain {
8288         struct sched_domain sd;
8289         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8290 };
8291
8292 struct s_data {
8293 #ifdef CONFIG_NUMA
8294         int                     sd_allnodes;
8295         cpumask_var_t           domainspan;
8296         cpumask_var_t           covered;
8297         cpumask_var_t           notcovered;
8298 #endif
8299         cpumask_var_t           nodemask;
8300         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8301         cpumask_var_t           this_core_map;
8302         cpumask_var_t           send_covered;
8303         cpumask_var_t           tmpmask;
8304         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8305         struct root_domain      *rd;
8306 };
8307
8308 enum s_alloc {
8309         sa_sched_groups = 0,
8310         sa_rootdomain,
8311         sa_tmpmask,
8312         sa_send_covered,
8313         sa_this_core_map,
8314         sa_this_sibling_map,
8315         sa_nodemask,
8316         sa_sched_group_nodes,
8317 #ifdef CONFIG_NUMA
8318         sa_notcovered,
8319         sa_covered,
8320         sa_domainspan,
8321 #endif
8322         sa_none,
8323 };
8324
8325 /*
8326  * SMT sched-domains:
8327  */
8328 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8329 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8330 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
8331
8332 static int
8333 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8334                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8335 {
8336         if (sg)
8337                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
8338         return cpu;
8339 }
8340 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8341
8342 /*
8343  * multi-core sched-domains:
8344  */
8345 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8346 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8347 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8348 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8349
8350 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8351 static int
8352 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8353                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8354 {
8355         int group;
8356
8357         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8358         group = cpumask_first(mask);
8359         if (sg)
8360                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8361         return group;
8362 }
8363 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8364 static int
8365 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8366                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8367 {
8368         if (sg)
8369                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8370         return cpu;
8371 }
8372 #endif
8373
8374 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8375 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8376
8377 static int
8378 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8379                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8380 {
8381         int group;
8382 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8383         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8384         group = cpumask_first(mask);
8385 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8386         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8387         group = cpumask_first(mask);
8388 #else
8389         group = cpu;
8390 #endif
8391         if (sg)
8392                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8393         return group;
8394 }
8395
8396 #ifdef CONFIG_NUMA
8397 /*
8398  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8399  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8400  * gets dynamically allocated.
8401  */
8402 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8403 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8404
8405 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8406 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8407
8408 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8409                                  struct sched_group **sg,
8410                                  struct cpumask *nodemask)
8411 {
8412         int group;
8413
8414         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8415         group = cpumask_first(nodemask);
8416
8417         if (sg)
8418                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8419         return group;
8420 }
8421
8422 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8423 {
8424         struct sched_group *sg = group_head;
8425         int j;
8426
8427         if (!sg)
8428                 return;
8429         do {
8430                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8431                         struct sched_domain *sd;
8432
8433                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8434                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8435                                 /*
8436                                  * Only add "power" once for each
8437                                  * physical package.
8438                                  */
8439                                 continue;
8440                         }
8441
8442                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8443                 }
8444                 sg = sg->next;
8445         } while (sg != group_head);
8446 }
8447
8448 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8449                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8450 {
8451         struct sched_domain *sd;
8452         struct sched_group *sg, *prev;
8453         int n, j;
8454
8455         cpumask_clear(d->covered);
8456         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8457         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8458                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8459                 goto out;
8460         }
8461
8462         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8463         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8464
8465         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8466                           GFP_KERNEL, num);
8467         if (!sg) {
8468                 pr_warning("Can not alloc domain group for node %d\n", num);
8469                 return -ENOMEM;
8470         }
8471         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8472
8473         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8474                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8475                 sd->groups = sg;
8476         }
8477
8478         sg->cpu_power = 0;
8479         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8480         sg->next = sg;
8481         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8482
8483         prev = sg;
8484         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8485                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8486                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8487                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8488                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8489                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8490                         break;
8491                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8492                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8493                         continue;
8494                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8495                                   GFP_KERNEL, num);
8496                 if (!sg) {
8497                         pr_warning("Can not alloc domain group for node %d\n",
8498                                    j);
8499                         return -ENOMEM;
8500                 }
8501                 sg->cpu_power = 0;
8502                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8503                 sg->next = prev->next;
8504                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8505                 prev->next = sg;
8506                 prev = sg;
8507         }
8508 out:
8509         return 0;
8510 }
8511 #endif /* CONFIG_NUMA */
8512
8513 #ifdef CONFIG_NUMA
8514 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8515 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8516                               struct cpumask *nodemask)
8517 {
8518         int cpu, i;
8519
8520         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8521                 struct sched_group **sched_group_nodes
8522                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8523
8524                 if (!sched_group_nodes)
8525                         continue;
8526
8527                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8528                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8529
8530                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8531                         if (cpumask_empty(nodemask))
8532                                 continue;
8533
8534                         if (sg == NULL)
8535                                 continue;
8536                         sg = sg->next;
8537 next_sg:
8538                         oldsg = sg;
8539                         sg = sg->next;
8540                         kfree(oldsg);
8541                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8542                                 goto next_sg;
8543                 }
8544                 kfree(sched_group_nodes);
8545                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8546         }
8547 }
8548 #else /* !CONFIG_NUMA */
8549 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8550                               struct cpumask *nodemask)
8551 {
8552 }
8553 #endif /* CONFIG_NUMA */
8554
8555 /*
8556  * Initialize sched groups cpu_power.
8557  *
8558  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8559  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8560  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8561  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8562  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8563  * less cpu_power.
8564  */
8565 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8566 {
8567         struct sched_domain *child;
8568         struct sched_group *group;
8569         long power;
8570         int weight;
8571
8572         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8573
8574         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8575                 return;
8576
8577         child = sd->child;
8578
8579         sd->groups->cpu_power = 0;
8580
8581         if (!child) {
8582                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8583                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8584                 /*
8585                  * SMT siblings share the power of a single core.
8586                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8587                  * that one core than a single thread would have,
8588                  * reflect that in sd->smt_gain.
8589                  */
8590                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8591                         power *= sd->smt_gain;
8592                         power /= weight;
8593                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8594                 }
8595                 sd->groups->cpu_power += power;
8596                 return;
8597         }
8598
8599         /*
8600          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8601          */
8602         group = child->groups;
8603         do {
8604                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8605                 group = group->next;
8606         } while (group != child->groups);
8607 }
8608
8609 /*
8610  * Initializers for schedule domains
8611  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8612  */
8613
8614 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8615 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8616 #else
8617 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8618 #endif
8619
8620 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8621
8622 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8623 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8624 {                                                               \
8625         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8626         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8627         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8628         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8629 }
8630
8631 SD_INIT_FUNC(CPU)
8632 #ifdef CONFIG_NUMA
8633  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8634  SD_INIT_FUNC(NODE)
8635 #endif
8636 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8637  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8638 #endif
8639 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8640  SD_INIT_FUNC(MC)
8641 #endif
8642
8643 static int default_relax_domain_level = -1;
8644
8645 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8646 {
8647         unsigned long val;
8648
8649         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8650         if (val < SD_LV_MAX)
8651                 default_relax_domain_level = val;
8652
8653         return 1;
8654 }
8655 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8656
8657 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8658                                  struct sched_domain_attr *attr)
8659 {
8660         int request;
8661
8662         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8663                 if (default_relax_domain_level < 0)
8664                         return;
8665                 else
8666                         request = default_relax_domain_level;
8667         } else
8668                 request = attr->relax_domain_level;
8669         if (request < sd->level) {
8670                 /* turn off idle balance on this domain */
8671                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8672         } else {
8673                 /* turn on idle balance on this domain */
8674                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8675         }
8676 }
8677
8678 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8679                                  const struct cpumask *cpu_map)
8680 {
8681         switch (what) {
8682         case sa_sched_groups:
8683                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8684                 d->sched_group_nodes = NULL;
8685         case sa_rootdomain:
8686                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8687         case sa_tmpmask:
8688                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8689         case sa_send_covered:
8690                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8691         case sa_this_core_map:
8692                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8693         case sa_this_sibling_map:
8694                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8695         case sa_nodemask:
8696                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8697         case sa_sched_group_nodes:
8698 #ifdef CONFIG_NUMA
8699                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8700         case sa_notcovered:
8701                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8702         case sa_covered:
8703                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8704         case sa_domainspan:
8705                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8706 #endif
8707         case sa_none:
8708                 break;
8709         }
8710 }
8711
8712 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8713                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8714 {
8715 #ifdef CONFIG_NUMA
8716         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8717                 return sa_none;
8718         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8719                 return sa_domainspan;
8720         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8721                 return sa_covered;
8722         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8723         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8724                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8725         if (!d->sched_group_nodes) {
8726                 pr_warning("Can not alloc sched group node list\n");
8727                 return sa_notcovered;
8728         }
8729         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8730 #endif
8731         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8732                 return sa_sched_group_nodes;
8733         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8734                 return sa_nodemask;
8735         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8736                 return sa_this_sibling_map;
8737         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8738                 return sa_this_core_map;
8739         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8740                 return sa_send_covered;
8741         d->rd = alloc_rootdomain();
8742         if (!d->rd) {
8743                 pr_warning("Cannot alloc root domain\n");
8744                 return sa_tmpmask;
8745         }
8746         return sa_rootdomain;
8747 }
8748
8749 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8750         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8751 {
8752         struct sched_domain *sd = NULL;
8753 #ifdef CONFIG_NUMA
8754         struct sched_domain *parent;
8755
8756         d->sd_allnodes = 0;
8757         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8758             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8759                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8760                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8761                 set_domain_attribute(sd, attr);
8762                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8763                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8764                 d->sd_allnodes = 1;
8765         }
8766         parent = sd;
8767
8768         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8769         SD_INIT(sd, NODE);
8770         set_domain_attribute(sd, attr);
8771         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8772         sd->parent = parent;
8773         if (parent)
8774                 parent->child = sd;
8775         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8776 #endif
8777         return sd;
8778 }
8779
8780 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8781         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8782         struct sched_domain *parent, int i)
8783 {
8784         struct sched_domain *sd;
8785         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8786         SD_INIT(sd, CPU);
8787         set_domain_attribute(sd, attr);
8788         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8789         sd->parent = parent;
8790         if (parent)
8791                 parent->child = sd;
8792         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8793         return sd;
8794 }
8795
8796 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8797         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8798         struct sched_domain *parent, int i)
8799 {
8800         struct sched_domain *sd = parent;
8801 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8802         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8803         SD_INIT(sd, MC);
8804         set_domain_attribute(sd, attr);
8805         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8806         sd->parent = parent;
8807         parent->child = sd;
8808         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8809 #endif
8810         return sd;
8811 }
8812
8813 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8814         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8815         struct sched_domain *parent, int i)
8816 {
8817         struct sched_domain *sd = parent;
8818 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8819         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8820         SD_INIT(sd, SIBLING);
8821         set_domain_attribute(sd, attr);
8822         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8823         sd->parent = parent;
8824         parent->child = sd;
8825         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8826 #endif
8827         return sd;
8828 }
8829
8830 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8831                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8832 {
8833         switch (l) {
8834 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8835         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8836                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8837                             topology_thread_cpumask(cpu));
8838                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8839                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8840                                                 &cpu_to_cpu_group,
8841                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8842                 break;
8843 #endif
8844 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8845         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8846                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8847                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8848                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8849                                                 &cpu_to_core_group,
8850                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8851                 break;
8852 #endif
8853         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8854                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8855                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8856                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8857                                                 &cpu_to_phys_group,
8858                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8859                 break;
8860 #ifdef CONFIG_NUMA
8861         case SD_LV_ALLNODES:
8862                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8863                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8864                 break;
8865 #endif
8866         default:
8867                 break;
8868         }
8869 }
8870
8871 /*
8872  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8873  * to the individual cpus
8874  */
8875 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8876                                  struct sched_domain_attr *attr)
8877 {
8878         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8879         struct s_data d;
8880         struct sched_domain *sd;
8881         int i;
8882 #ifdef CONFIG_NUMA
8883         d.sd_allnodes = 0;
8884 #endif
8885
8886         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8887         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8888                 goto error;
8889         alloc_state = sa_sched_groups;
8890
8891         /*
8892          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8893          */
8894         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8895                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8896                             cpu_map);
8897
8898                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8899                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8900                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8901                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8902         }
8903
8904         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8905                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8906                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8907         }
8908
8909         /* Set up physical groups */
8910         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8911                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8912
8913 #ifdef CONFIG_NUMA
8914         /* Set up node groups */
8915         if (d.sd_allnodes)
8916                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8917
8918         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8919                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8920                         goto error;
8921 #endif
8922
8923         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8924 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8925         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8926                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8927                 init_sched_groups_power(i, sd);
8928         }
8929 #endif
8930 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8931         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8932                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8933                 init_sched_groups_power(i, sd);
8934         }
8935 #endif
8936
8937         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8938                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8939                 init_sched_groups_power(i, sd);
8940         }
8941
8942 #ifdef CONFIG_NUMA
8943         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8944                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8945
8946         if (d.sd_allnodes) {
8947                 struct sched_group *sg;
8948
8949                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8950                                                                 d.tmpmask);
8951                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8952         }
8953 #endif
8954
8955         /* Attach the domains */
8956         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8957 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8958                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8959 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8960                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8961 #else
8962                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8963 #endif
8964                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8965         }
8966
8967         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8968         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8969         return 0;
8970
8971 error:
8972         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8973         return -ENOMEM;
8974 }
8975
8976 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8977 {
8978         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8979 }
8980
8981 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
8982 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8983 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8984                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8985
8986 /*
8987  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8988  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8989  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8990  */
8991 static cpumask_var_t fallback_doms;
8992
8993 /*
8994  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8995  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8996  * or 0 if it stayed the same.
8997  */
8998 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8999 {
9000         return 0;
9001 }
9002
9003 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
9004 {
9005         int i;
9006         cpumask_var_t *doms;
9007
9008         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
9009         if (!doms)
9010                 return NULL;
9011         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
9012                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
9013                         free_sched_domains(doms, i);
9014                         return NULL;
9015                 }
9016         }
9017         return doms;
9018 }
9019
9020 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
9021 {
9022         unsigned int i;
9023         for (i = 0; i < ndoms; i++)
9024                 free_cpumask_var(doms[i]);
9025         kfree(doms);
9026 }
9027
9028 /*
9029  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9030  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9031  * exclude other special cases in the future.
9032  */
9033 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9034 {
9035         int err;
9036
9037         arch_update_cpu_topology();
9038         ndoms_cur = 1;
9039         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
9040         if (!doms_cur)
9041                 doms_cur = &fallback_doms;
9042         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
9043         dattr_cur = NULL;
9044         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
9045         register_sched_domain_sysctl();
9046
9047         return err;
9048 }
9049
9050 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9051                                        struct cpumask *tmpmask)
9052 {
9053         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9054 }
9055
9056 /*
9057  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9058  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9059  */
9060 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9061 {
9062         /* Save because hotplug lock held. */
9063         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9064         int i;
9065
9066         for_each_cpu(i, cpu_map)
9067                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9068         synchronize_sched();
9069         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9070 }
9071
9072 /* handle null as "default" */
9073 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9074                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9075 {
9076         struct sched_domain_attr tmp;
9077
9078         /* fast path */
9079         if (!new && !cur)
9080                 return 1;
9081
9082         tmp = SD_ATTR_INIT;
9083         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9084                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9085                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9086 }
9087
9088 /*
9089  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9090  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9091  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9092  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9093  *
9094  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
9095  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9096  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9097  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9098  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9099  * it as it is.
9100  *
9101  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
9102  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
9103  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
9104  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
9105  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
9106  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
9107  *
9108  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9109  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9110  * and it will not create the default domain.
9111  *
9112  * Call with hotplug lock held
9113  */
9114 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
9115                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9116 {
9117         int i, j, n;
9118         int new_topology;
9119
9120         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9121
9122         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9123         unregister_sched_domain_sysctl();
9124
9125         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9126         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9127
9128         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9129
9130         /* Destroy deleted domains */
9131         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9132                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9133                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
9134                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9135                                 goto match1;
9136                 }
9137                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9138                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
9139 match1:
9140                 ;
9141         }
9142
9143         if (doms_new == NULL) {
9144                 ndoms_cur = 0;
9145                 doms_new = &fallback_doms;
9146                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9147                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9148         }
9149
9150         /* Build new domains */
9151         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9152                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9153                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
9154                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9155                                 goto match2;
9156                 }
9157                 /* no match - add a new doms_new */
9158                 __build_sched_domains(doms_new[i],
9159                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9160 match2:
9161                 ;
9162         }
9163
9164         /* Remember the new sched domains */
9165         if (doms_cur != &fallback_doms)
9166                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
9167         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9168         doms_cur = doms_new;
9169         dattr_cur = dattr_new;
9170         ndoms_cur = ndoms_new;
9171
9172         register_sched_domain_sysctl();
9173
9174         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9175 }
9176
9177 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9178 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9179 {
9180         get_online_cpus();
9181
9182         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9183         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9184
9185         rebuild_sched_domains();
9186         put_online_cpus();
9187 }
9188
9189 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9190 {
9191         unsigned int level = 0;
9192
9193         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9194                 return -EINVAL;
9195
9196         /*
9197          * level is always be positive so don't check for
9198          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9199          * What happens on 0 or 1 byte write,
9200          * need to check for count as well?
9201          */
9202
9203         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9204                 return -EINVAL;
9205
9206         if (smt)
9207                 sched_smt_power_savings = level;
9208         else
9209                 sched_mc_power_savings = level;
9210
9211         arch_reinit_sched_domains();
9212
9213         return count;
9214 }
9215
9216 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9217 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9218                                            char *page)
9219 {
9220         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9221 }
9222 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9223                                             const char *buf, size_t count)
9224 {
9225         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9226 }
9227 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9228                          sched_mc_power_savings_show,
9229                          sched_mc_power_savings_store);
9230 #endif
9231
9232 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9233 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9234                                             char *page)
9235 {
9236         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9237 }
9238 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9239                                              const char *buf, size_t count)
9240 {
9241         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9242 }
9243 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9244                    sched_smt_power_savings_show,
9245                    sched_smt_power_savings_store);
9246 #endif
9247
9248 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9249 {
9250         int err = 0;
9251
9252 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9253         if (smt_capable())
9254                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9255                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9256 #endif
9257 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9258         if (!err && mc_capable())
9259                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9260                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9261 #endif
9262         return err;
9263 }
9264 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9265
9266 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9267 /*
9268  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9269  * When cpusets are enabled they take over this function.
9270  */
9271 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9272                                 unsigned long action, void *hcpu)
9273 {
9274         switch (action) {
9275         case CPU_ONLINE:
9276         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9277         case CPU_DOWN_PREPARE:
9278         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9279         case CPU_DOWN_FAILED:
9280         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9281                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9282                 return NOTIFY_OK;
9283
9284         default:
9285                 return NOTIFY_DONE;
9286         }
9287 }
9288 #endif
9289
9290 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9291                                 unsigned long action, void *hcpu)
9292 {
9293         int cpu = (int)(long)hcpu;
9294
9295         switch (action) {
9296         case CPU_DOWN_PREPARE:
9297         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9298                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9299                 return NOTIFY_OK;
9300
9301         case CPU_DOWN_FAILED:
9302         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9303         case CPU_ONLINE:
9304         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9305                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9306                 return NOTIFY_OK;
9307
9308         default:
9309                 return NOTIFY_DONE;
9310         }
9311 }
9312
9313 void __init sched_init_smp(void)
9314 {
9315         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9316
9317         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9318         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9319
9320 #if defined(CONFIG_NUMA)
9321         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9322                                                                 GFP_KERNEL);
9323         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9324 #endif
9325         get_online_cpus();
9326         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9327         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9328         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9329         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9330                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9331         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9332         put_online_cpus();
9333
9334 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9335         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9336         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9337 #endif
9338
9339         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9340         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9341
9342         init_hrtick();
9343
9344         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9345         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9346                 BUG();
9347         sched_init_granularity();
9348         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9349
9350         init_sched_rt_class();
9351 }
9352 #else
9353 void __init sched_init_smp(void)
9354 {
9355         sched_init_granularity();
9356 }
9357 #endif /* CONFIG_SMP */
9358
9359 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9360
9361 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9362 {
9363         return in_lock_functions(addr) ||
9364                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9365                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9366 }
9367
9368 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9369 {
9370         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9371         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9372 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9373         cfs_rq->rq = rq;
9374 #endif
9375         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9376 }
9377
9378 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9379 {
9380         struct rt_prio_array *array;
9381         int i;
9382
9383         array = &rt_rq->active;
9384         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9385                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9386                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9387         }
9388         /* delimiter for bitsearch: */
9389         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9390
9391 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9392         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9393 #ifdef CONFIG_SMP
9394         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9395 #endif
9396 #endif
9397 #ifdef CONFIG_SMP
9398         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9399         rt_rq->overloaded = 0;
9400         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9401 #endif
9402
9403         rt_rq->rt_time = 0;
9404         rt_rq->rt_throttled = 0;
9405         rt_rq->rt_runtime = 0;
9406         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9407
9408 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9409         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9410         rt_rq->rq = rq;
9411 #endif
9412 }
9413
9414 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9415 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9416                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9417                                 struct sched_entity *parent)
9418 {
9419         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9420         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9421         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9422         cfs_rq->tg = tg;
9423         if (add)
9424                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9425
9426         tg->se[cpu] = se;
9427         /* se could be NULL for init_task_group */
9428         if (!se)
9429                 return;
9430
9431         if (!parent)
9432                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9433         else
9434                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9435
9436         se->my_q = cfs_rq;
9437         se->load.weight = tg->shares;
9438         se->load.inv_weight = 0;
9439         se->parent = parent;
9440 }
9441 #endif
9442
9443 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9444 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9445                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9446                 struct sched_rt_entity *parent)
9447 {
9448         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9449
9450         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9451         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9452         rt_rq->tg = tg;
9453         rt_rq->rt_se = rt_se;
9454         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9455         if (add)
9456                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9457
9458         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9459         if (!rt_se)
9460                 return;
9461
9462         if (!parent)
9463                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9464         else
9465                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9466
9467         rt_se->my_q = rt_rq;
9468         rt_se->parent = parent;
9469         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9470 }
9471 #endif
9472
9473 void __init sched_init(void)
9474 {
9475         int i, j;
9476         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9477
9478 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9479         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9480 #endif
9481 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9482         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9483 #endif
9484 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9485         alloc_size *= 2;
9486 #endif
9487 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9488         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9489 #endif
9490         if (alloc_size) {
9491                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9492
9493 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9494                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9495                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9496
9497                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9498                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9499
9500 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9501                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9502                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9503
9504                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9505                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9506 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9507 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9508 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9509                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9510                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9511
9512                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9513                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9514
9515 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9516                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9517                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9518
9519                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9520                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9521 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9522 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9523 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9524                 for_each_possible_cpu(i) {
9525                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9526                         ptr += cpumask_size();
9527                 }
9528 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9529         }
9530
9531 #ifdef CONFIG_SMP
9532         init_defrootdomain();
9533 #endif
9534
9535         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9536                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9537
9538 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9539         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9540                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9541 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9542         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9543                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9544 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9545 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9546
9547 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9548         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9549         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9550
9551 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9552         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9553         init_task_group.parent = &root_task_group;
9554         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9555 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9556 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9557
9558 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9559         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9560                                             __alignof__(unsigned long));
9561 #endif
9562         for_each_possible_cpu(i) {
9563                 struct rq *rq;
9564
9565                 rq = cpu_rq(i);
9566                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
9567                 rq->nr_running = 0;
9568                 rq->calc_load_active = 0;
9569                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9570                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9571                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9572 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9573                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9574                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9575 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9576                 /*
9577                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9578                  *
9579                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9580                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9581                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9582                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9583                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9584                  * (se->load.weight).
9585                  *
9586                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9587                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9588                  * then A0's share of the cpu resource is:
9589                  *
9590                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9591                  *
9592                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9593                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9594                  */
9595                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9596 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9597                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9598                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9599                 /*
9600                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9601                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9602                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9603                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9604                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9605                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9606                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9607                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9608                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9609                  */
9610                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9611                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9612                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9613                                 root_task_group.se[i]);
9614
9615 #endif
9616 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9617
9618                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9619 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9620                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9621 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9622                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9623 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9624                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9625                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9626                                 &per_cpu(init_rt_rq_var, i),
9627                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9628                                 root_task_group.rt_se[i]);
9629 #endif
9630 #endif
9631
9632                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9633                         rq->cpu_load[j] = 0;
9634 #ifdef CONFIG_SMP
9635                 rq->sd = NULL;
9636                 rq->rd = NULL;
9637                 rq->post_schedule = 0;
9638                 rq->active_balance = 0;
9639                 rq->next_balance = jiffies;
9640                 rq->push_cpu = 0;
9641                 rq->cpu = i;
9642                 rq->online = 0;
9643                 rq->migration_thread = NULL;
9644                 rq->idle_stamp = 0;
9645                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9646                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9647                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9648 #endif
9649                 init_rq_hrtick(rq);
9650                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9651         }
9652
9653         set_load_weight(&init_task);
9654
9655 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9656         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9657 #endif
9658
9659 #ifdef CONFIG_SMP
9660         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9661 #endif
9662
9663 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9664         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9665 #endif
9666
9667         /*
9668          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9669          */
9670         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9671         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9672
9673         /*
9674          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9675          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9676          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9677          * when this runqueue becomes "idle".
9678          */
9679         init_idle(current, smp_processor_id());
9680
9681         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9682
9683         /*
9684          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9685          */
9686         current->sched_class = &fair_sched_class;
9687
9688         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9689         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9690 #ifdef CONFIG_SMP
9691 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9692         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9693         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9694 #endif
9695         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9696         if (cpu_isolated_map == NULL)
9697                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9698 #endif /* SMP */
9699
9700         perf_event_init();
9701
9702         scheduler_running = 1;
9703 }
9704
9705 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9706 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9707 {
9708         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9709
9710         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9711 }
9712
9713 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9714 {
9715 #ifdef in_atomic
9716         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9717
9718         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9719             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9720                 return;
9721         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9722                 return;
9723         prev_jiffy = jiffies;
9724
9725         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9726                file, line);
9727         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9728                in_atomic(), irqs_disabled(),
9729                current->pid, current->comm);
9730
9731         debug_show_held_locks(current);
9732         if (irqs_disabled())
9733                 print_irqtrace_events(current);
9734         dump_stack();
9735 #endif
9736 }
9737 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9738 #endif
9739
9740 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9741 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9742 {
9743         int on_rq;
9744
9745         update_rq_clock(rq);
9746         on_rq = p->se.on_rq;
9747         if (on_rq)
9748                 deactivate_task(rq, p, 0);
9749         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9750         if (on_rq) {
9751                 activate_task(rq, p, 0);
9752                 resched_task(rq->curr);
9753         }
9754 }
9755
9756 void normalize_rt_tasks(void)
9757 {
9758         struct task_struct *g, *p;
9759         unsigned long flags;
9760         struct rq *rq;
9761
9762         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9763         do_each_thread(g, p) {
9764                 /*
9765                  * Only normalize user tasks:
9766                  */
9767                 if (!p->mm)
9768                         continue;
9769
9770                 p->se.exec_start                = 0;
9771 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9772                 p->se.wait_start                = 0;
9773                 p->se.sleep_start               = 0;
9774                 p->se.block_start               = 0;
9775 #endif
9776
9777                 if (!rt_task(p)) {
9778                         /*
9779                          * Renice negative nice level userspace
9780                          * tasks back to 0:
9781                          */
9782                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9783                                 set_user_nice(p, 0);
9784                         continue;
9785                 }
9786
9787                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
9788                 rq = __task_rq_lock(p);
9789
9790                 normalize_task(rq, p);
9791
9792                 __task_rq_unlock(rq);
9793                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
9794         } while_each_thread(g, p);
9795
9796         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9797 }
9798
9799 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9800
9801 #ifdef CONFIG_IA64
9802 /*
9803  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9804  *
9805  * They can only be called when the whole system has been
9806  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9807  * activity can take place. Using them for anything else would
9808  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9809  * under any other configuration.
9810  */
9811
9812 /**
9813  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9814  * @cpu: the processor in question.
9815  *
9816  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9817  */
9818 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9819 {
9820         return cpu_curr(cpu);
9821 }
9822
9823 /**
9824  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9825  * @cpu: the processor in question.
9826  * @p: the task pointer to set.
9827  *
9828  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9829  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9830  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9831  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9832  * and caller must save the original value of the current task (see
9833  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9834  * re-starting the system.
9835  *
9836  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9837  */
9838 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9839 {
9840         cpu_curr(cpu) = p;
9841 }
9842
9843 #endif
9844
9845 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9846 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9847 {
9848         int i;
9849
9850         for_each_possible_cpu(i) {
9851                 if (tg->cfs_rq)
9852                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9853                 if (tg->se)
9854                         kfree(tg->se[i]);
9855         }
9856
9857         kfree(tg->cfs_rq);
9858         kfree(tg->se);
9859 }
9860
9861 static
9862 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9863 {
9864         struct cfs_rq *cfs_rq;
9865         struct sched_entity *se;
9866         struct rq *rq;
9867         int i;
9868
9869         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9870         if (!tg->cfs_rq)
9871                 goto err;
9872         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9873         if (!tg->se)
9874                 goto err;
9875
9876         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9877
9878         for_each_possible_cpu(i) {
9879                 rq = cpu_rq(i);
9880
9881                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9882                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9883                 if (!cfs_rq)
9884                         goto err;
9885
9886                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9887                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9888                 if (!se)
9889                         goto err_free_rq;
9890
9891                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9892         }
9893
9894         return 1;
9895
9896  err_free_rq:
9897         kfree(cfs_rq);
9898  err:
9899         return 0;
9900 }
9901
9902 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9903 {
9904         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9905                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9906 }
9907
9908 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9909 {
9910         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9911 }
9912 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9913 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9914 {
9915 }
9916
9917 static inline
9918 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9919 {
9920         return 1;
9921 }
9922
9923 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9924 {
9925 }
9926
9927 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9928 {
9929 }
9930 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9931
9932 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9933 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9934 {
9935         int i;
9936
9937         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9938
9939         for_each_possible_cpu(i) {
9940                 if (tg->rt_rq)
9941                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9942                 if (tg->rt_se)
9943                         kfree(tg->rt_se[i]);
9944         }
9945
9946         kfree(tg->rt_rq);
9947         kfree(tg->rt_se);
9948 }
9949
9950 static
9951 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9952 {
9953         struct rt_rq *rt_rq;
9954         struct sched_rt_entity *rt_se;
9955         struct rq *rq;
9956         int i;
9957
9958         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9959         if (!tg->rt_rq)
9960                 goto err;
9961         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9962         if (!tg->rt_se)
9963                 goto err;
9964
9965         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9966                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9967
9968         for_each_possible_cpu(i) {
9969                 rq = cpu_rq(i);
9970
9971                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9972                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9973                 if (!rt_rq)
9974                         goto err;
9975
9976                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9977                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9978                 if (!rt_se)
9979                         goto err_free_rq;
9980
9981                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9982         }
9983
9984         return 1;
9985
9986  err_free_rq:
9987         kfree(rt_rq);
9988  err:
9989         return 0;
9990 }
9991
9992 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9993 {
9994         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9995                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9996 }
9997
9998 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9999 {
10000         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
10001 }
10002 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10003 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
10004 {
10005 }
10006
10007 static inline
10008 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10009 {
10010         return 1;
10011 }
10012
10013 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10014 {
10015 }
10016
10017 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10018 {
10019 }
10020 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10021
10022 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10023 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10024 {
10025         free_fair_sched_group(tg);
10026         free_rt_sched_group(tg);
10027         kfree(tg);
10028 }
10029
10030 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10031 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10032 {
10033         struct task_group *tg;
10034         unsigned long flags;
10035         int i;
10036
10037         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10038         if (!tg)
10039                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10040
10041         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10042                 goto err;
10043
10044         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10045                 goto err;
10046
10047         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10048         for_each_possible_cpu(i) {
10049                 register_fair_sched_group(tg, i);
10050                 register_rt_sched_group(tg, i);
10051         }
10052         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10053
10054         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10055
10056         tg->parent = parent;
10057         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10058         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10059         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10060
10061         return tg;
10062
10063 err:
10064         free_sched_group(tg);
10065         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10066 }
10067
10068 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10069 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10070 {
10071         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10072         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10073 }
10074
10075 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10076 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10077 {
10078         unsigned long flags;
10079         int i;
10080
10081         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10082         for_each_possible_cpu(i) {
10083                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10084                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10085         }
10086         list_del_rcu(&tg->list);
10087         list_del_rcu(&tg->siblings);
10088         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10089
10090         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10091         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10092 }
10093
10094 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10095  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10096  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10097  *      reflect its new group.
10098  */
10099 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10100 {
10101         int on_rq, running;
10102         unsigned long flags;
10103         struct rq *rq;
10104
10105         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10106
10107         update_rq_clock(rq);
10108
10109         running = task_current(rq, tsk);
10110         on_rq = tsk->se.on_rq;
10111
10112         if (on_rq)
10113                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10114         if (unlikely(running))
10115                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10116
10117         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10118
10119 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10120         if (tsk->sched_class->moved_group)
10121                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
10122 #endif
10123
10124         if (unlikely(running))
10125                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10126         if (on_rq)
10127                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
10128
10129         task_rq_unlock(rq, &flags);
10130 }
10131 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10132
10133 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10134 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10135 {
10136         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10137         int on_rq;
10138
10139         on_rq = se->on_rq;
10140         if (on_rq)
10141                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10142
10143         se->load.weight = shares;
10144         se->load.inv_weight = 0;
10145
10146         if (on_rq)
10147                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10148 }
10149
10150 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10151 {
10152         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10153         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10154         unsigned long flags;
10155
10156         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10157         __set_se_shares(se, shares);
10158         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10159 }
10160
10161 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10162
10163 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10164 {
10165         int i;
10166         unsigned long flags;
10167
10168         /*
10169          * We can't change the weight of the root cgroup.
10170          */
10171         if (!tg->se[0])
10172                 return -EINVAL;
10173
10174         if (shares < MIN_SHARES)
10175                 shares = MIN_SHARES;
10176         else if (shares > MAX_SHARES)
10177                 shares = MAX_SHARES;
10178
10179         mutex_lock(&shares_mutex);
10180         if (tg->shares == shares)
10181                 goto done;
10182
10183         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10184         for_each_possible_cpu(i)
10185                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10186         list_del_rcu(&tg->siblings);
10187         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10188
10189         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10190         synchronize_sched();
10191
10192         /*
10193          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10194          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10195          */
10196         tg->shares = shares;
10197         for_each_possible_cpu(i) {
10198                 /*
10199                  * force a rebalance
10200                  */
10201                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10202                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10203         }
10204
10205         /*
10206          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10207          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10208          */
10209         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10210         for_each_possible_cpu(i)
10211                 register_fair_sched_group(tg, i);
10212         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10213         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10214 done:
10215         mutex_unlock(&shares_mutex);
10216         return 0;
10217 }
10218
10219 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10220 {
10221         return tg->shares;
10222 }
10223 #endif
10224
10225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10226 /*
10227  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10228  */
10229 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10230
10231 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10232 {
10233         if (runtime == RUNTIME_INF)
10234                 return 1ULL << 20;
10235
10236         return div64_u64(runtime << 20, period);
10237 }
10238
10239 /* Must be called with tasklist_lock held */
10240 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10241 {
10242         struct task_struct *g, *p;
10243
10244         do_each_thread(g, p) {
10245                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10246                         return 1;
10247         } while_each_thread(g, p);
10248
10249         return 0;
10250 }
10251
10252 struct rt_schedulable_data {
10253         struct task_group *tg;
10254         u64 rt_period;
10255         u64 rt_runtime;
10256 };
10257
10258 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10259 {
10260         struct rt_schedulable_data *d = data;
10261         struct task_group *child;
10262         unsigned long total, sum = 0;
10263         u64 period, runtime;
10264
10265         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10266         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10267
10268         if (tg == d->tg) {
10269                 period = d->rt_period;
10270                 runtime = d->rt_runtime;
10271         }
10272
10273 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10274         if (tg == &root_task_group) {
10275                 period = global_rt_period();
10276                 runtime = global_rt_runtime();
10277         }
10278 #endif
10279
10280         /*
10281          * Cannot have more runtime than the period.
10282          */
10283         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10284                 return -EINVAL;
10285
10286         /*
10287          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10288          */
10289         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10290                 return -EBUSY;
10291
10292         total = to_ratio(period, runtime);
10293
10294         /*
10295          * Nobody can have more than the global setting allows.
10296          */
10297         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10298                 return -EINVAL;
10299
10300         /*
10301          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10302          */
10303         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10304                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10305                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10306
10307                 if (child == d->tg) {
10308                         period = d->rt_period;
10309                         runtime = d->rt_runtime;
10310                 }
10311
10312                 sum += to_ratio(period, runtime);
10313         }
10314
10315         if (sum > total)
10316                 return -EINVAL;
10317
10318         return 0;
10319 }
10320
10321 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10322 {
10323         struct rt_schedulable_data data = {
10324                 .tg = tg,
10325                 .rt_period = period,
10326                 .rt_runtime = runtime,
10327         };
10328
10329         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10330 }
10331
10332 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10333                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10334 {
10335         int i, err = 0;
10336
10337         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10338         read_lock(&tasklist_lock);
10339         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10340         if (err)
10341                 goto unlock;
10342
10343         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10344         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10345         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10346
10347         for_each_possible_cpu(i) {
10348                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10349
10350                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10351                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10352                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10353         }
10354         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10355  unlock:
10356         read_unlock(&tasklist_lock);
10357         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10358
10359         return err;
10360 }
10361
10362 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10363 {
10364         u64 rt_runtime, rt_period;
10365
10366         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10367         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10368         if (rt_runtime_us < 0)
10369                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10370
10371         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10372 }
10373
10374 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10375 {
10376         u64 rt_runtime_us;
10377
10378         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10379                 return -1;
10380
10381         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10382         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10383         return rt_runtime_us;
10384 }
10385
10386 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10387 {
10388         u64 rt_runtime, rt_period;
10389
10390         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10391         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10392
10393         if (rt_period == 0)
10394                 return -EINVAL;
10395
10396         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10397 }
10398
10399 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10400 {
10401         u64 rt_period_us;
10402
10403         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10404         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10405         return rt_period_us;
10406 }
10407
10408 static int sched_rt_global_constraints(void)
10409 {
10410         u64 runtime, period;
10411         int ret = 0;
10412
10413         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10414                 return -EINVAL;
10415
10416         runtime = global_rt_runtime();
10417         period = global_rt_period();
10418
10419         /*
10420          * Sanity check on the sysctl variables.
10421          */
10422         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10423                 return -EINVAL;
10424
10425         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10426         read_lock(&tasklist_lock);
10427         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10428         read_unlock(&tasklist_lock);
10429         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10430
10431         return ret;
10432 }
10433
10434 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10435 {
10436         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10437         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10438                 return 0;
10439
10440         return 1;
10441 }
10442
10443 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10444 static int sched_rt_global_constraints(void)
10445 {
10446         unsigned long flags;
10447         int i;
10448
10449         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10450                 return -EINVAL;
10451
10452         /*
10453          * There's always some RT tasks in the root group
10454          * -- migration, kstopmachine etc..
10455          */
10456         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10457                 return -EBUSY;
10458
10459         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10460         for_each_possible_cpu(i) {
10461                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10462
10463                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10464                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10465                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10466         }
10467         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10468
10469         return 0;
10470 }
10471 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10472
10473 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10474                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10475                 loff_t *ppos)
10476 {
10477         int ret;
10478         int old_period, old_runtime;
10479         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10480
10481         mutex_lock(&mutex);
10482         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10483         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10484
10485         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10486
10487         if (!ret && write) {
10488                 ret = sched_rt_global_constraints();
10489                 if (ret) {
10490                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10491                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10492                 } else {
10493                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10494                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10495                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10496                 }
10497         }
10498         mutex_unlock(&mutex);
10499
10500         return ret;
10501 }
10502
10503 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10504
10505 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10506 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10507 {
10508         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10509                             struct task_group, css);
10510 }
10511
10512 static struct cgroup_subsys_state *
10513 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10514 {
10515         struct task_group *tg, *parent;
10516
10517         if (!cgrp->parent) {
10518                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10519                 return &init_task_group.css;
10520         }
10521
10522         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10523         tg = sched_create_group(parent);
10524         if (IS_ERR(tg))
10525                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10526
10527         return &tg->css;
10528 }
10529
10530 static void
10531 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10532 {
10533         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10534
10535         sched_destroy_group(tg);
10536 }
10537
10538 static int
10539 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10540 {
10541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10542         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10543                 return -EINVAL;
10544 #else
10545         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10546         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10547                 return -EINVAL;
10548 #endif
10549         return 0;
10550 }
10551
10552 static int
10553 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10554                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10555 {
10556         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10557         if (retval)
10558                 return retval;
10559         if (threadgroup) {
10560                 struct task_struct *c;
10561                 rcu_read_lock();
10562                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10563                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10564                         if (retval) {
10565                                 rcu_read_unlock();
10566                                 return retval;
10567                         }
10568                 }
10569                 rcu_read_unlock();
10570         }
10571         return 0;
10572 }
10573
10574 static void
10575 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10576                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10577                   bool threadgroup)
10578 {
10579         sched_move_task(tsk);
10580         if (threadgroup) {
10581                 struct task_struct *c;
10582                 rcu_read_lock();
10583                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10584                         sched_move_task(c);
10585                 }
10586                 rcu_read_unlock();
10587         }
10588 }
10589
10590 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10591 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10592                                 u64 shareval)
10593 {
10594         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10595 }
10596
10597 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10598 {
10599         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10600
10601         return (u64) tg->shares;
10602 }
10603 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10604
10605 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10606 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10607                                 s64 val)
10608 {
10609         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10610 }
10611
10612 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10613 {
10614         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10615 }
10616
10617 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10618                 u64 rt_period_us)
10619 {
10620         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10621 }
10622
10623 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10624 {
10625         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10626 }
10627 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10628
10629 static struct cftype cpu_files[] = {
10630 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10631         {
10632                 .name = "shares",
10633                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10634                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10635         },
10636 #endif
10637 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10638         {
10639                 .name = "rt_runtime_us",
10640                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10641                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10642         },
10643         {
10644                 .name = "rt_period_us",
10645                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10646                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10647         },
10648 #endif
10649 };
10650
10651 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10652 {
10653         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10654 }
10655
10656 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10657         .name           = "cpu",
10658         .create         = cpu_cgroup_create,
10659         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10660         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10661         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10662         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10663         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10664         .early_init     = 1,
10665 };
10666
10667 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10668
10669 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10670
10671 /*
10672  * CPU accounting code for task groups.
10673  *
10674  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10675  * (balbir@in.ibm.com).
10676  */
10677
10678 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10679 struct cpuacct {
10680         struct cgroup_subsys_state css;
10681         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10682         u64 *cpuusage;
10683         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10684         struct cpuacct *parent;
10685 };
10686
10687 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10688
10689 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10690 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10691 {
10692         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10693                             struct cpuacct, css);
10694 }
10695
10696 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10697 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10698 {
10699         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10700                             struct cpuacct, css);
10701 }
10702
10703 /* create a new cpu accounting group */
10704 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10705         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10706 {
10707         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10708         int i;
10709
10710         if (!ca)
10711                 goto out;
10712
10713         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10714         if (!ca->cpuusage)
10715                 goto out_free_ca;
10716
10717         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10718                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10719                         goto out_free_counters;
10720
10721         if (cgrp->parent)
10722                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10723
10724         return &ca->css;
10725
10726 out_free_counters:
10727         while (--i >= 0)
10728                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10729         free_percpu(ca->cpuusage);
10730 out_free_ca:
10731         kfree(ca);
10732 out:
10733         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10734 }
10735
10736 /* destroy an existing cpu accounting group */
10737 static void
10738 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10739 {
10740         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10741         int i;
10742
10743         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10744                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10745         free_percpu(ca->cpuusage);
10746         kfree(ca);
10747 }
10748
10749 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10750 {
10751         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10752         u64 data;
10753
10754 #ifndef CONFIG_64BIT
10755         /*
10756          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10757          */
10758         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10759         data = *cpuusage;
10760         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10761 #else
10762         data = *cpuusage;
10763 #endif
10764
10765         return data;
10766 }
10767
10768 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10769 {
10770         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10771
10772 #ifndef CONFIG_64BIT
10773         /*
10774          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10775          */
10776         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10777         *cpuusage = val;
10778         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10779 #else
10780         *cpuusage = val;
10781 #endif
10782 }
10783
10784 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10785 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10786 {
10787         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10788         u64 totalcpuusage = 0;
10789         int i;
10790
10791         for_each_present_cpu(i)
10792                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10793
10794         return totalcpuusage;
10795 }
10796
10797 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10798                                                                 u64 reset)
10799 {
10800         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10801         int err = 0;
10802         int i;
10803
10804         if (reset) {
10805                 err = -EINVAL;
10806                 goto out;
10807         }
10808
10809         for_each_present_cpu(i)
10810                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10811
10812 out:
10813         return err;
10814 }
10815
10816 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10817                                    struct seq_file *m)
10818 {
10819         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10820         u64 percpu;
10821         int i;
10822
10823         for_each_present_cpu(i) {
10824                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10825                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10826         }
10827         seq_printf(m, "\n");
10828         return 0;
10829 }
10830
10831 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10832         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10833         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10834 };
10835
10836 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10837                 struct cgroup_map_cb *cb)
10838 {
10839         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10840         int i;
10841
10842         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10843                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10844                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10845                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10846         }
10847         return 0;
10848 }
10849
10850 static struct cftype files[] = {
10851         {
10852                 .name = "usage",
10853                 .read_u64 = cpuusage_read,
10854                 .write_u64 = cpuusage_write,
10855         },
10856         {
10857                 .name = "usage_percpu",
10858                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10859         },
10860         {
10861                 .name = "stat",
10862                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10863         },
10864 };
10865
10866 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10867 {
10868         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10869 }
10870
10871 /*
10872  * charge this task's execution time to its accounting group.
10873  *
10874  * called with rq->lock held.
10875  */
10876 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10877 {
10878         struct cpuacct *ca;
10879         int cpu;
10880
10881         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10882                 return;
10883
10884         cpu = task_cpu(tsk);
10885
10886         rcu_read_lock();
10887
10888         ca = task_ca(tsk);
10889
10890         for (; ca; ca = ca->parent) {
10891                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10892                 *cpuusage += cputime;
10893         }
10894
10895         rcu_read_unlock();
10896 }
10897
10898 /*
10899  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10900  */
10901 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10902                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10903 {
10904         struct cpuacct *ca;
10905
10906         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10907                 return;
10908
10909         rcu_read_lock();
10910         ca = task_ca(tsk);
10911
10912         do {
10913                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10914                 ca = ca->parent;
10915         } while (ca);
10916         rcu_read_unlock();
10917 }
10918
10919 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10920         .name = "cpuacct",
10921         .create = cpuacct_create,
10922         .destroy = cpuacct_destroy,
10923         .populate = cpuacct_populate,
10924         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10925 };
10926 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10927
10928 #ifndef CONFIG_SMP
10929
10930 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10931 {
10932         return 0;
10933 }
10934 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10935
10936 void synchronize_sched_expedited(void)
10937 {
10938 }
10939 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10940
10941 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10942
10943 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10944 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10945
10946 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10947 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10948
10949 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10950
10951 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10952 {
10953         int cnt = 0;
10954         int cpu;
10955
10956         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10957         for_each_online_cpu(cpu) {
10958                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10959                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10960         }
10961         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10962         return cnt;
10963 }
10964 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10965
10966 static long synchronize_sched_expedited_count;
10967
10968 /*
10969  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
10970  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
10971  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
10972  * any sort of common-case code.
10973  *
10974  * Note that it is illegal to call this function while holding any
10975  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
10976  * observe this restriction will result in deadlock.
10977  */
10978 void synchronize_sched_expedited(void)
10979 {
10980         int cpu;
10981         unsigned long flags;
10982         bool need_full_sync = 0;
10983         struct rq *rq;
10984         struct migration_req *req;
10985         long snap;
10986         int trycount = 0;
10987
10988         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
10989         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
10990         get_online_cpus();
10991         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
10992                 put_online_cpus();
10993                 if (trycount++ < 10)
10994                         udelay(trycount * num_online_cpus());
10995                 else {
10996                         synchronize_sched();
10997                         return;
10998                 }
10999                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
11000                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
11001                         return;
11002                 }
11003                 get_online_cpus();
11004         }
11005         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
11006         for_each_online_cpu(cpu) {
11007                 rq = cpu_rq(cpu);
11008                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11009                 init_completion(&req->done);
11010                 req->task = NULL;
11011                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
11012                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11013                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
11014                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11015                 wake_up_process(rq->migration_thread);
11016         }
11017         for_each_online_cpu(cpu) {
11018                 rcu_expedited_state = cpu;
11019                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11020                 rq = cpu_rq(cpu);
11021                 wait_for_completion(&req->done);
11022                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11023                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
11024                         need_full_sync = 1;
11025                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
11026                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11027         }
11028         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11029         synchronize_sched_expedited_count++;
11030         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11031         put_online_cpus();
11032         if (need_full_sync)
11033                 synchronize_sched();
11034 }
11035 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11036
11037 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */