09dd64bba4042426cdb2dab2a37171556874f73d
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         spinlock_t              rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246         struct cgroup_subsys_state css;
247
248 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
249         /* schedulable entities of this group on each cpu */
250         struct sched_entity **se;
251         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
252         struct cfs_rq **cfs_rq;
253         unsigned long shares;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
257         struct sched_rt_entity **rt_se;
258         struct rt_rq **rt_rq;
259
260         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
261 #endif
262
263         struct rcu_head rcu;
264         struct list_head list;
265
266         struct task_group *parent;
267         struct list_head siblings;
268         struct list_head children;
269 };
270
271 #define root_task_group init_task_group
272
273 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
274  * a task group's cpu shares.
275  */
276 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
277
278 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
279
280 #ifdef CONFIG_SMP
281 static int root_task_group_empty(void)
282 {
283         return list_empty(&root_task_group.children);
284 }
285 #endif
286
287 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
288
289 /*
290  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
291  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
292  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
293  * too large, so as the shares value of a task group.
294  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
295  *  limitation from this.)
296  */
297 #define MIN_SHARES      2
298 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
299
300 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
301 #endif
302
303 /* Default task group.
304  *      Every task in system belong to this group at bootup.
305  */
306 struct task_group init_task_group;
307
308 /* return group to which a task belongs */
309 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
310 {
311         struct task_group *tg;
312
313 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
314         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
315                                 struct task_group, css);
316 #else
317         tg = &init_task_group;
318 #endif
319         return tg;
320 }
321
322 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
323 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
324 {
325 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
326         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
327         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
328 #endif
329
330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
331         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
332         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
333 #endif
334 }
335
336 #else
337
338 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
339 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
340 {
341         return NULL;
342 }
343
344 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
345
346 /* CFS-related fields in a runqueue */
347 struct cfs_rq {
348         struct load_weight load;
349         unsigned long nr_running;
350
351         u64 exec_clock;
352         u64 min_vruntime;
353
354         struct rb_root tasks_timeline;
355         struct rb_node *rb_leftmost;
356
357         struct list_head tasks;
358         struct list_head *balance_iterator;
359
360         /*
361          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
362          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
363          */
364         struct sched_entity *curr, *next, *last;
365
366         unsigned int nr_spread_over;
367
368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
369         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
370
371         /*
372          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
373          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
374          * (like users, containers etc.)
375          *
376          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
377          * list is used during load balance.
378          */
379         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
380         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
381
382 #ifdef CONFIG_SMP
383         /*
384          * the part of load.weight contributed by tasks
385          */
386         unsigned long task_weight;
387
388         /*
389          *   h_load = weight * f(tg)
390          *
391          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
392          * this group.
393          */
394         unsigned long h_load;
395
396         /*
397          * this cpu's part of tg->shares
398          */
399         unsigned long shares;
400
401         /*
402          * load.weight at the time we set shares
403          */
404         unsigned long rq_weight;
405 #endif
406 #endif
407 };
408
409 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
410 struct rt_rq {
411         struct rt_prio_array active;
412         unsigned long rt_nr_running;
413 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
414         struct {
415                 int curr; /* highest queued rt task prio */
416 #ifdef CONFIG_SMP
417                 int next; /* next highest */
418 #endif
419         } highest_prio;
420 #endif
421 #ifdef CONFIG_SMP
422         unsigned long rt_nr_migratory;
423         unsigned long rt_nr_total;
424         int overloaded;
425         struct plist_head pushable_tasks;
426 #endif
427         int rt_throttled;
428         u64 rt_time;
429         u64 rt_runtime;
430         /* Nests inside the rq lock: */
431         spinlock_t rt_runtime_lock;
432
433 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
434         unsigned long rt_nr_boosted;
435
436         struct rq *rq;
437         struct list_head leaf_rt_rq_list;
438         struct task_group *tg;
439         struct sched_rt_entity *rt_se;
440 #endif
441 };
442
443 #ifdef CONFIG_SMP
444
445 /*
446  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
447  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
448  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
449  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
450  * object.
451  *
452  */
453 struct root_domain {
454         atomic_t refcount;
455         cpumask_var_t span;
456         cpumask_var_t online;
457
458         /*
459          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
460          * one runnable RT task.
461          */
462         cpumask_var_t rto_mask;
463         atomic_t rto_count;
464 #ifdef CONFIG_SMP
465         struct cpupri cpupri;
466 #endif
467 };
468
469 /*
470  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
471  * members (mimicking the global state we have today).
472  */
473 static struct root_domain def_root_domain;
474
475 #endif
476
477 /*
478  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
479  *
480  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
481  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
482  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
483  */
484 struct rq {
485         /* runqueue lock: */
486         spinlock_t lock;
487
488         /*
489          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
490          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
491          */
492         unsigned long nr_running;
493         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
494         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
495 #ifdef CONFIG_NO_HZ
496         unsigned long last_tick_seen;
497         unsigned char in_nohz_recently;
498 #endif
499         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
500         struct load_weight load;
501         unsigned long nr_load_updates;
502         u64 nr_switches;
503
504         struct cfs_rq cfs;
505         struct rt_rq rt;
506
507 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
508         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
509         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
510 #endif
511 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
512         struct list_head leaf_rt_rq_list;
513 #endif
514
515         /*
516          * This is part of a global counter where only the total sum
517          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
518          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
519          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
520          */
521         unsigned long nr_uninterruptible;
522
523         struct task_struct *curr, *idle;
524         unsigned long next_balance;
525         struct mm_struct *prev_mm;
526
527         u64 clock;
528         u64 clock_task;
529
530         atomic_t nr_iowait;
531
532 #ifdef CONFIG_SMP
533         struct root_domain *rd;
534         struct sched_domain *sd;
535
536         unsigned long cpu_power;
537
538         unsigned char idle_at_tick;
539         /* For active balancing */
540         int post_schedule;
541         int active_balance;
542         int push_cpu;
543         /* cpu of this runqueue: */
544         int cpu;
545         int online;
546
547         unsigned long avg_load_per_task;
548
549         struct task_struct *migration_thread;
550         struct list_head migration_queue;
551
552         u64 rt_avg;
553         u64 age_stamp;
554         u64 idle_stamp;
555         u64 avg_idle;
556 #endif
557
558 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
559         u64 prev_irq_time;
560 #endif
561
562         /* calc_load related fields */
563         unsigned long calc_load_update;
564         long calc_load_active;
565
566 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
567 #ifdef CONFIG_SMP
568         int hrtick_csd_pending;
569         struct call_single_data hrtick_csd;
570 #endif
571         struct hrtimer hrtick_timer;
572 #endif
573
574 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
575         /* latency stats */
576         struct sched_info rq_sched_info;
577         unsigned long long rq_cpu_time;
578         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
579
580         /* sys_sched_yield() stats */
581         unsigned int yld_count;
582
583         /* schedule() stats */
584         unsigned int sched_switch;
585         unsigned int sched_count;
586         unsigned int sched_goidle;
587
588         /* try_to_wake_up() stats */
589         unsigned int ttwu_count;
590         unsigned int ttwu_local;
591
592         /* BKL stats */
593         unsigned int bkl_count;
594 #endif
595 };
596
597 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
598
599 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
600
601 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
602 {
603 #ifdef CONFIG_SMP
604         return rq->cpu;
605 #else
606         return 0;
607 #endif
608 }
609
610 /*
611  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
612  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
613  *
614  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
615  * preempt-disabled sections.
616  */
617 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
618         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
619
620 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
621 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
622 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
623 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
624 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
625
626 static u64 irq_time_cpu(int cpu);
627 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 irq_time);
628
629 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
630 {
631         int cpu = cpu_of(rq);
632         u64 irq_time;
633
634         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
635         irq_time = irq_time_cpu(cpu);
636         if (rq->clock - irq_time > rq->clock_task)
637                 rq->clock_task = rq->clock - irq_time;
638
639         sched_irq_time_avg_update(rq, irq_time);
640 }
641
642 /*
643  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
644  */
645 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
646 # define const_debug __read_mostly
647 #else
648 # define const_debug static const
649 #endif
650
651 /**
652  * runqueue_is_locked
653  * @cpu: the processor in question.
654  *
655  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
656  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
657  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
658  */
659 int runqueue_is_locked(int cpu)
660 {
661         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
662 }
663
664 /*
665  * Debugging: various feature bits
666  */
667
668 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
669         __SCHED_FEAT_##name ,
670
671 enum {
672 #include "sched_features.h"
673 };
674
675 #undef SCHED_FEAT
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
679
680 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
681 #include "sched_features.h"
682         0;
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         #name ,
689
690 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
691 #include "sched_features.h"
692         NULL
693 };
694
695 #undef SCHED_FEAT
696
697 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
698 {
699         int i;
700
701         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
702                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
703                         seq_puts(m, "NO_");
704                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
705         }
706         seq_puts(m, "\n");
707
708         return 0;
709 }
710
711 static ssize_t
712 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
713                 size_t cnt, loff_t *ppos)
714 {
715         char buf[64];
716         char *cmp;
717         int neg = 0;
718         int i;
719
720         if (cnt > 63)
721                 cnt = 63;
722
723         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
724                 return -EFAULT;
725
726         buf[cnt] = 0;
727         cmp = strstrip(buf);
728
729         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
730                 neg = 1;
731                 cmp += 3;
732         }
733
734         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
735                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
736                         if (neg)
737                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
738                         else
739                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
740                         break;
741                 }
742         }
743
744         if (!sched_feat_names[i])
745                 return -EINVAL;
746
747         filp->f_pos += cnt;
748
749         return cnt;
750 }
751
752 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
753 {
754         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
755 }
756
757 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
758         .open           = sched_feat_open,
759         .write          = sched_feat_write,
760         .read           = seq_read,
761         .llseek         = seq_lseek,
762         .release        = single_release,
763 };
764
765 static __init int sched_init_debug(void)
766 {
767         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
768                         &sched_feat_fops);
769
770         return 0;
771 }
772 late_initcall(sched_init_debug);
773
774 #endif
775
776 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
777
778 /*
779  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
780  * Limited because this is done with IRQs disabled.
781  */
782 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
783
784 /*
785  * ratelimit for updating the group shares.
786  * default: 0.25ms
787  */
788 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
789 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
790
791 /*
792  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
793  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
794  * default: 4
795  */
796 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
797
798 /*
799  * period over which we average the RT time consumption, measured
800  * in ms.
801  *
802  * default: 1s
803  */
804 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
805
806 /*
807  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
808  * default: 1s
809  */
810 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
811
812 static __read_mostly int scheduler_running;
813
814 /*
815  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
816  * default: 0.95s
817  */
818 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
819
820 static inline u64 global_rt_period(void)
821 {
822         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
823 }
824
825 static inline u64 global_rt_runtime(void)
826 {
827         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
828                 return RUNTIME_INF;
829
830         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
831 }
832
833 #ifndef prepare_arch_switch
834 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
835 #endif
836 #ifndef finish_arch_switch
837 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
838 #endif
839
840 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
841 {
842         return rq->curr == p;
843 }
844
845 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
846 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
847 {
848         return task_current(rq, p);
849 }
850
851 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
852 {
853 }
854
855 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
856 {
857 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
858         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
859         rq->lock.owner = current;
860 #endif
861         /*
862          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
863          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
864          * prev into current:
865          */
866         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
867
868         spin_unlock_irq(&rq->lock);
869 }
870
871 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
872 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
873 {
874 #ifdef CONFIG_SMP
875         return p->oncpu;
876 #else
877         return task_current(rq, p);
878 #endif
879 }
880
881 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
882 {
883 #ifdef CONFIG_SMP
884         /*
885          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
886          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
887          * here.
888          */
889         next->oncpu = 1;
890 #endif
891 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
892         spin_unlock_irq(&rq->lock);
893 #else
894         spin_unlock(&rq->lock);
895 #endif
896 }
897
898 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
899 {
900 #ifdef CONFIG_SMP
901         /*
902          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
903          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
904          * finished.
905          */
906         smp_wmb();
907         prev->oncpu = 0;
908 #endif
909 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
910         local_irq_enable();
911 #endif
912 }
913 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
914
915 /*
916  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
917  * against ttwu().
918  */
919 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
920 {
921         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
922 }
923
924 /*
925  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
926  * Must be called interrupts disabled.
927  */
928 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
929         __acquires(rq->lock)
930 {
931         struct rq *rq;
932
933         for (;;) {
934                 rq = task_rq(p);
935                 spin_lock(&rq->lock);
936                 if (likely(rq == task_rq(p)))
937                         return rq;
938                 spin_unlock(&rq->lock);
939         }
940 }
941
942 /*
943  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
944  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
945  * explicitly disabling preemption.
946  */
947 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
948         __acquires(rq->lock)
949 {
950         struct rq *rq;
951
952         for (;;) {
953                 local_irq_save(*flags);
954                 rq = task_rq(p);
955                 spin_lock(&rq->lock);
956                 if (likely(rq == task_rq(p)))
957                         return rq;
958                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
959         }
960 }
961
962 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
963 {
964         struct rq *rq = task_rq(p);
965
966         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
967         spin_unlock_wait(&rq->lock);
968 }
969
970 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
971         __releases(rq->lock)
972 {
973         spin_unlock(&rq->lock);
974 }
975
976 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
977         __releases(rq->lock)
978 {
979         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
980 }
981
982 /*
983  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
984  */
985 static struct rq *this_rq_lock(void)
986         __acquires(rq->lock)
987 {
988         struct rq *rq;
989
990         local_irq_disable();
991         rq = this_rq();
992         spin_lock(&rq->lock);
993
994         return rq;
995 }
996
997 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
998 /*
999  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1000  *
1001  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1002  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1003  * reschedule event.
1004  *
1005  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1006  * rq->lock.
1007  */
1008
1009 /*
1010  * Use hrtick when:
1011  *  - enabled by features
1012  *  - hrtimer is actually high res
1013  */
1014 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1015 {
1016         if (!sched_feat(HRTICK))
1017                 return 0;
1018         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1019                 return 0;
1020         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1021 }
1022
1023 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1026                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * High-resolution timer tick.
1031  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1032  */
1033 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1034 {
1035         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1036
1037         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1038
1039         spin_lock(&rq->lock);
1040         update_rq_clock(rq);
1041         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1042         spin_unlock(&rq->lock);
1043
1044         return HRTIMER_NORESTART;
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048 /*
1049  * called from hardirq (IPI) context
1050  */
1051 static void __hrtick_start(void *arg)
1052 {
1053         struct rq *rq = arg;
1054
1055         spin_lock(&rq->lock);
1056         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1057         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1058         spin_unlock(&rq->lock);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Called to set the hrtick timer state.
1063  *
1064  * called with rq->lock held and irqs disabled
1065  */
1066 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1067 {
1068         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1069         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1070
1071         hrtimer_set_expires(timer, time);
1072
1073         if (rq == this_rq()) {
1074                 hrtimer_restart(timer);
1075         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1076                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1077                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1078         }
1079 }
1080
1081 static int
1082 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1083 {
1084         int cpu = (int)(long)hcpu;
1085
1086         switch (action) {
1087         case CPU_UP_CANCELED:
1088         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1089         case CPU_DOWN_PREPARE:
1090         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1091         case CPU_DEAD:
1092         case CPU_DEAD_FROZEN:
1093                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1094                 return NOTIFY_OK;
1095         }
1096
1097         return NOTIFY_DONE;
1098 }
1099
1100 static __init void init_hrtick(void)
1101 {
1102         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1103 }
1104 #else
1105 /*
1106  * Called to set the hrtick timer state.
1107  *
1108  * called with rq->lock held and irqs disabled
1109  */
1110 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1111 {
1112         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1113                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1114 }
1115
1116 static inline void init_hrtick(void)
1117 {
1118 }
1119 #endif /* CONFIG_SMP */
1120
1121 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1122 {
1123 #ifdef CONFIG_SMP
1124         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1125
1126         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1127         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1128         rq->hrtick_csd.info = rq;
1129 #endif
1130
1131         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1132         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1133 }
1134 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1135 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void init_hrtick(void)
1144 {
1145 }
1146 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1147
1148 /*
1149  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1150  *
1151  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1152  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1153  * the target CPU.
1154  */
1155 #ifdef CONFIG_SMP
1156
1157 #ifndef tsk_is_polling
1158 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1159 #endif
1160
1161 static void resched_task(struct task_struct *p)
1162 {
1163         int cpu;
1164
1165         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1166
1167         if (test_tsk_need_resched(p))
1168                 return;
1169
1170         set_tsk_need_resched(p);
1171
1172         cpu = task_cpu(p);
1173         if (cpu == smp_processor_id())
1174                 return;
1175
1176         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1177         smp_mb();
1178         if (!tsk_is_polling(p))
1179                 smp_send_reschedule(cpu);
1180 }
1181
1182 static void resched_cpu(int cpu)
1183 {
1184         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1185         unsigned long flags;
1186
1187         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1188                 return;
1189         resched_task(cpu_curr(cpu));
1190         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1194 /*
1195  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1196  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1197  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1198  * idle system the next event might even be infinite time into the
1199  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1200  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1201  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1202  * wheel for the next timer event.
1203  */
1204 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1205 {
1206         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1207
1208         if (cpu == smp_processor_id())
1209                 return;
1210
1211         /*
1212          * This is safe, as this function is called with the timer
1213          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1214          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1215          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1216          * timer into account automatically.
1217          */
1218         if (rq->curr != rq->idle)
1219                 return;
1220
1221         /*
1222          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1223          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1224          * idle task through an additional NOOP schedule()
1225          */
1226         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1227
1228         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1229         smp_mb();
1230         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1231                 smp_send_reschedule(cpu);
1232 }
1233 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1234
1235 static u64 sched_avg_period(void)
1236 {
1237         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1238 }
1239
1240 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1241 {
1242         s64 period = sched_avg_period();
1243
1244         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1245                 /*
1246                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1247                  * optimising this loop into a divmod call.
1248                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1249                  */
1250                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1251                 rq->age_stamp += period;
1252                 rq->rt_avg /= 2;
1253         }
1254 }
1255
1256 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1257 {
1258         rq->rt_avg += rt_delta;
1259         sched_avg_update(rq);
1260 }
1261
1262 #else /* !CONFIG_SMP */
1263 static void resched_task(struct task_struct *p)
1264 {
1265         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1266         set_tsk_need_resched(p);
1267 }
1268
1269 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1270 {
1271 }
1272
1273 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1274 {
1275 }
1276 #endif /* CONFIG_SMP */
1277
1278 #if BITS_PER_LONG == 32
1279 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1280 #else
1281 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1282 #endif
1283
1284 #define WMULT_SHIFT     32
1285
1286 /*
1287  * Shift right and round:
1288  */
1289 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1290
1291 /*
1292  * delta *= weight / lw
1293  */
1294 static unsigned long
1295 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1296                 struct load_weight *lw)
1297 {
1298         u64 tmp;
1299
1300         if (!lw->inv_weight) {
1301                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1302                         lw->inv_weight = 1;
1303                 else
1304                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1305                                 / (lw->weight+1);
1306         }
1307
1308         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1309         /*
1310          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1311          */
1312         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1313                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1314                         WMULT_SHIFT/2);
1315         else
1316                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1317
1318         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1319 }
1320
1321 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1322 {
1323         lw->weight += inc;
1324         lw->inv_weight = 0;
1325 }
1326
1327 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1328 {
1329         lw->weight -= dec;
1330         lw->inv_weight = 0;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1335  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1336  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1337  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1338  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1339  * slice expiry etc.
1340  */
1341
1342 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1343 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1344
1345 /*
1346  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1347  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1348  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1349  * that remained on nice 0.
1350  *
1351  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1352  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1353  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1354  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1355  * the relative distance between them is ~25%.)
1356  */
1357 static const int prio_to_weight[40] = {
1358  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1359  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1360  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1361  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1362  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1363  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1364  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1365  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1366 };
1367
1368 /*
1369  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1370  *
1371  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1372  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1373  * into multiplications:
1374  */
1375 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1376  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1377  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1378  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1379  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1380  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1381  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1382  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1383  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1384 };
1385
1386 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1387
1388 /*
1389  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1390  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1391  * structures to the load-balancing proper:
1392  */
1393 struct rq_iterator {
1394         void *arg;
1395         struct task_struct *(*start)(void *);
1396         struct task_struct *(*next)(void *);
1397 };
1398
1399 #ifdef CONFIG_SMP
1400 static unsigned long
1401 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1402               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1403               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1404               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1405
1406 static int
1407 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1408                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1409                    struct rq_iterator *iterator);
1410 #endif
1411
1412 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1413 enum cpuacct_stat_index {
1414         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1415         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1416
1417         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1418 };
1419
1420 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1421 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1422 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1423                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1424 #else
1425 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1426 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1427                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1428 #endif
1429
1430 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1431 {
1432         update_load_add(&rq->load, load);
1433 }
1434
1435 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1436 {
1437         update_load_sub(&rq->load, load);
1438 }
1439
1440 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1441 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1442
1443 /*
1444  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1445  * leaving it for the final time.
1446  */
1447 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1448 {
1449         struct task_group *parent, *child;
1450         int ret;
1451
1452         rcu_read_lock();
1453         parent = &root_task_group;
1454 down:
1455         ret = (*down)(parent, data);
1456         if (ret)
1457                 goto out_unlock;
1458         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1459                 parent = child;
1460                 goto down;
1461
1462 up:
1463                 continue;
1464         }
1465         ret = (*up)(parent, data);
1466         if (ret)
1467                 goto out_unlock;
1468
1469         child = parent;
1470         parent = parent->parent;
1471         if (parent)
1472                 goto up;
1473 out_unlock:
1474         rcu_read_unlock();
1475
1476         return ret;
1477 }
1478
1479 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1480 {
1481         return 0;
1482 }
1483 #endif
1484
1485 #ifdef CONFIG_SMP
1486 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1487 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1488 {
1489         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1494  * according to the scheduling class and "nice" value.
1495  *
1496  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1497  * balance conservatively.
1498  */
1499 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1500 {
1501         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1502         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1503
1504         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1505                 return total;
1506
1507         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1512  * according to the scheduling class and "nice" value.
1513  */
1514 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1515 {
1516         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1517         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1518
1519         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1520                 return total;
1521
1522         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1523 }
1524
1525 static unsigned long power_of(int cpu)
1526 {
1527         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1528 }
1529
1530 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1531
1532 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1533 {
1534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1535         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1536
1537         if (nr_running)
1538                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1539         else
1540                 rq->avg_load_per_task = 0;
1541
1542         return rq->avg_load_per_task;
1543 }
1544
1545 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1546
1547 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1548
1549 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1550
1551 /*
1552  * Calculate and set the cpu's group shares.
1553  */
1554 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1555                                     unsigned long sd_shares,
1556                                     unsigned long sd_rq_weight,
1557                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1558 {
1559         unsigned long shares, rq_weight;
1560         int boost = 0;
1561
1562         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1563         if (!rq_weight) {
1564                 boost = 1;
1565                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1566         }
1567
1568         /*
1569          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1570          * shares_i =  -----------------------------
1571          *                  \Sum_j rq_weight_j
1572          */
1573         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1574         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1575
1576         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1577                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1578                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1579                 unsigned long flags;
1580
1581                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1582                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1583                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1584                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1585                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1586         }
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1591  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1592  * parent group depends on the shares of its child groups.
1593  */
1594 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1595 {
1596         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1597         unsigned long *usd_rq_weight;
1598         struct sched_domain *sd = data;
1599         unsigned long flags;
1600         int i;
1601
1602         if (!tg->se[0])
1603                 return 0;
1604
1605         local_irq_save(flags);
1606         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1607
1608         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1609                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1610                 usd_rq_weight[i] = weight;
1611
1612                 rq_weight += weight;
1613                 /*
1614                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1615                  * is one of average load so that when a new task gets to
1616                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1617                  */
1618                 if (!weight)
1619                         weight = NICE_0_LOAD;
1620
1621                 sum_weight += weight;
1622                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1623         }
1624
1625         if (!rq_weight)
1626                 rq_weight = sum_weight;
1627
1628         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1629                 shares = tg->shares;
1630
1631         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1632                 shares = tg->shares;
1633
1634         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1635                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1636
1637         local_irq_restore(flags);
1638
1639         return 0;
1640 }
1641
1642 /*
1643  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1644  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1645  * group is a fraction of its parents load.
1646  */
1647 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1648 {
1649         unsigned long load;
1650         long cpu = (long)data;
1651
1652         if (!tg->parent) {
1653                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1654         } else {
1655                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1656                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1657                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1658         }
1659
1660         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1661
1662         return 0;
1663 }
1664
1665 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1666 {
1667         s64 elapsed;
1668         u64 now;
1669
1670         if (root_task_group_empty())
1671                 return;
1672
1673         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1674         elapsed = now - sd->last_update;
1675
1676         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1677                 sd->last_update = now;
1678                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1679         }
1680 }
1681
1682 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1683 {
1684         if (root_task_group_empty())
1685                 return;
1686
1687         spin_unlock(&rq->lock);
1688         update_shares(sd);
1689         spin_lock(&rq->lock);
1690 }
1691
1692 static void update_h_load(long cpu)
1693 {
1694         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1695 }
1696
1697 #else
1698
1699 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1700 {
1701 }
1702
1703 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1704 {
1705 }
1706
1707 #endif
1708
1709 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1710
1711 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1712
1713 /*
1714  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1715  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1716  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1717  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1718  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1719  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1720  */
1721 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1722         __releases(this_rq->lock)
1723         __acquires(busiest->lock)
1724         __acquires(this_rq->lock)
1725 {
1726         spin_unlock(&this_rq->lock);
1727         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1728
1729         return 1;
1730 }
1731
1732 #else
1733 /*
1734  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1735  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1736  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1737  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1738  * regardless of entry order into the function.
1739  */
1740 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1741         __releases(this_rq->lock)
1742         __acquires(busiest->lock)
1743         __acquires(this_rq->lock)
1744 {
1745         int ret = 0;
1746
1747         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1748                 if (busiest < this_rq) {
1749                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1750                         spin_lock(&busiest->lock);
1751                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1752                         ret = 1;
1753                 } else
1754                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1755         }
1756         return ret;
1757 }
1758
1759 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1760
1761 /*
1762  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1763  */
1764 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1765 {
1766         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1767                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1768                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1769                 BUG_ON(1);
1770         }
1771
1772         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1773 }
1774
1775 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1776         __releases(busiest->lock)
1777 {
1778         spin_unlock(&busiest->lock);
1779         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1780 }
1781 #endif
1782
1783 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1784 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1785 {
1786 #ifdef CONFIG_SMP
1787         cfs_rq->shares = shares;
1788 #endif
1789 }
1790 #endif
1791
1792 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1793 static void update_sysctl(void);
1794
1795 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1796 {
1797         set_task_rq(p, cpu);
1798 #ifdef CONFIG_SMP
1799         /*
1800          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1801          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1802          * per-task data have been completed by this moment.
1803          */
1804         smp_wmb();
1805         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1806 #endif
1807 }
1808
1809 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1810
1811 /*
1812  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1813  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1814  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1815  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1816  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1817  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1818  * or new value (or semi updated value on 32 bit) with a side effect of
1819  * accounting a slice of irq time to wrong task when irq is in progress
1820  * while we read rq->clock. That is a worthy compromise in place of having
1821  * locks on each irq in account_system_time.
1822  */
1823 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1824 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1825
1826 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1827 static int sched_clock_irqtime;
1828
1829 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1830 {
1831         sched_clock_irqtime = 1;
1832 }
1833
1834 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1835 {
1836         sched_clock_irqtime = 0;
1837 }
1838
1839 static u64 irq_time_cpu(int cpu)
1840 {
1841         if (!sched_clock_irqtime)
1842                 return 0;
1843
1844         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1845 }
1846
1847 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1848 {
1849         unsigned long flags;
1850         int cpu;
1851         u64 now, delta;
1852
1853         if (!sched_clock_irqtime)
1854                 return;
1855
1856         local_irq_save(flags);
1857
1858         cpu = smp_processor_id();
1859         now = sched_clock_cpu(cpu);
1860         delta = now - per_cpu(irq_start_time, cpu);
1861         per_cpu(irq_start_time, cpu) = now;
1862         /*
1863          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1864          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1865          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1866          * that do not consume any time, but still wants to run.
1867          */
1868         if (hardirq_count())
1869                 per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu) += delta;
1870         else if (in_serving_softirq() && !(curr->flags & PF_KSOFTIRQD))
1871                 per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) += delta;
1872
1873         local_irq_restore(flags);
1874 }
1875 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1876
1877 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 curr_irq_time)
1878 {
1879         if (sched_clock_irqtime && sched_feat(NONIRQ_POWER)) {
1880                 u64 delta_irq = curr_irq_time - rq->prev_irq_time;
1881                 rq->prev_irq_time = curr_irq_time;
1882                 sched_rt_avg_update(rq, delta_irq);
1883         }
1884 }
1885
1886 #else
1887
1888 static u64 irq_time_cpu(int cpu)
1889 {
1890         return 0;
1891 }
1892
1893 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 curr_irq_time) { }
1894
1895 #endif
1896
1897 #include "sched_stats.h"
1898 #include "sched_idletask.c"
1899 #include "sched_fair.c"
1900 #include "sched_rt.c"
1901 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1902 # include "sched_debug.c"
1903 #endif
1904
1905 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1906 #define for_each_class(class) \
1907    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1908
1909 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1910 {
1911         rq->nr_running++;
1912 }
1913
1914 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1915 {
1916         rq->nr_running--;
1917 }
1918
1919 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1920 {
1921         if (task_has_rt_policy(p)) {
1922                 p->se.load.weight = 0;
1923                 p->se.load.inv_weight = WMULT_CONST;
1924                 return;
1925         }
1926
1927         /*
1928          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1929          */
1930         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1931                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1932                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1933                 return;
1934         }
1935
1936         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1937         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1938 }
1939
1940 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1941 {
1942         s64 diff = sample - *avg;
1943         *avg += diff >> 3;
1944 }
1945
1946 static void
1947 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1948 {
1949         if (wakeup)
1950                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1951
1952         sched_info_queued(p);
1953         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1954         p->se.on_rq = 1;
1955 }
1956
1957 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1958 {
1959         if (sleep) {
1960                 if (p->se.last_wakeup) {
1961                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1962                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1963                         p->se.last_wakeup = 0;
1964                 } else {
1965                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1966                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1967                 }
1968         }
1969
1970         sched_info_dequeued(p);
1971         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1972         p->se.on_rq = 0;
1973 }
1974
1975 /*
1976  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1977  */
1978 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1979 {
1980         return p->static_prio;
1981 }
1982
1983 /*
1984  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1985  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1986  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1987  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1988  * estimator recalculates.
1989  */
1990 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1991 {
1992         int prio;
1993
1994         if (task_has_rt_policy(p))
1995                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1996         else
1997                 prio = __normal_prio(p);
1998         return prio;
1999 }
2000
2001 /*
2002  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2003  * taken into account by the scheduler. This value might
2004  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2005  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2006  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2007  */
2008 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2009 {
2010         p->normal_prio = normal_prio(p);
2011         /*
2012          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2013          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2014          * to the normal priority:
2015          */
2016         if (!rt_prio(p->prio))
2017                 return p->normal_prio;
2018         return p->prio;
2019 }
2020
2021 /*
2022  * activate_task - move a task to the runqueue.
2023  */
2024 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2025 {
2026         if (task_contributes_to_load(p))
2027                 rq->nr_uninterruptible--;
2028
2029         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
2030         inc_nr_running(rq);
2031 }
2032
2033 /*
2034  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
2035  */
2036 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2037 {
2038         if (task_contributes_to_load(p))
2039                 rq->nr_uninterruptible++;
2040
2041         dequeue_task(rq, p, sleep);
2042         dec_nr_running(rq);
2043 }
2044
2045 /**
2046  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2047  * @p: the task in question.
2048  */
2049 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2050 {
2051         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2052 }
2053
2054 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2055                                        const struct sched_class *prev_class,
2056                                        int oldprio, int running)
2057 {
2058         if (prev_class != p->sched_class) {
2059                 if (prev_class->switched_from)
2060                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2061                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2062         } else
2063                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2064 }
2065
2066 /**
2067  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
2068  * @p: thread created by kthread_create().
2069  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
2070  *
2071  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
2072  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
2073  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
2074  *
2075  * Function lives here instead of kthread.c because it messes with
2076  * scheduler internals which require locking.
2077  */
2078 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2079 {
2080         /* Must have done schedule() in kthread() before we set_task_cpu */
2081         if (!wait_task_inactive(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE)) {
2082                 WARN_ON(1);
2083                 return;
2084         }
2085
2086         p->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
2087         p->rt.nr_cpus_allowed = 1;
2088         p->flags |= PF_THREAD_BOUND;
2089 }
2090 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
2091
2092 #ifdef CONFIG_SMP
2093 /*
2094  * Is this task likely cache-hot:
2095  */
2096 static int
2097 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2098 {
2099         s64 delta;
2100
2101         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2102                 return 0;
2103
2104         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2105                 return 0;
2106
2107         /*
2108          * Buddy candidates are cache hot:
2109          */
2110         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2111                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2112                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2113                 return 1;
2114
2115         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2116                 return 1;
2117         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2118                 return 0;
2119
2120         delta = now - p->se.exec_start;
2121
2122         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2123 }
2124
2125
2126 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2127 {
2128         int old_cpu = task_cpu(p);
2129
2130 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2131         /*
2132          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2133          * ttwu() will sort out the placement.
2134          */
2135         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2136                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2137 #endif
2138
2139         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2140
2141         if (old_cpu != new_cpu) {
2142                 p->se.nr_migrations++;
2143                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2144                                      1, 1, NULL, 0);
2145         }
2146
2147         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2148 }
2149
2150 struct migration_req {
2151         struct list_head list;
2152
2153         struct task_struct *task;
2154         int dest_cpu;
2155
2156         struct completion done;
2157 };
2158
2159 /*
2160  * The task's runqueue lock must be held.
2161  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2162  */
2163 static int
2164 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2165 {
2166         struct rq *rq = task_rq(p);
2167
2168         /*
2169          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2170          * the next wake-up will properly place the task.
2171          */
2172         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2173                 return 0;
2174
2175         init_completion(&req->done);
2176         req->task = p;
2177         req->dest_cpu = dest_cpu;
2178         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2179
2180         return 1;
2181 }
2182
2183 /*
2184  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2185  *                              context switch.
2186  *
2187  * @p must not be current.
2188  */
2189 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2190 {
2191         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2192         int running;
2193         struct rq *rq;
2194
2195         nvcsw   = p->nvcsw;
2196         nivcsw  = p->nivcsw;
2197         for (;;) {
2198                 /*
2199                  * The runqueue is assigned before the actual context
2200                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2201                  *
2202                  * We could check initially without the lock but it is
2203                  * very likely that we need to take the lock in every
2204                  * iteration.
2205                  */
2206                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2207                 running = task_running(rq, p);
2208                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2209
2210                 if (likely(!running))
2211                         break;
2212                 /*
2213                  * The switch count is incremented before the actual
2214                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2215                  * sure at least one completed.
2216                  */
2217                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2218                         break;
2219                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2220                         break;
2221
2222                 cpu_relax();
2223         }
2224 }
2225
2226 /*
2227  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2228  *
2229  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2230  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2231  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2232  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2233  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2234  * @p has remained unscheduled the whole time.
2235  *
2236  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2237  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2238  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2239  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2240  * waiting to become inactive.
2241  */
2242 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2243 {
2244         unsigned long flags;
2245         int running, on_rq;
2246         unsigned long ncsw;
2247         struct rq *rq;
2248
2249         for (;;) {
2250                 /*
2251                  * We do the initial early heuristics without holding
2252                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2253                  * the runqueue lock when things look like they will
2254                  * work out!
2255                  */
2256                 rq = task_rq(p);
2257
2258                 /*
2259                  * If the task is actively running on another CPU
2260                  * still, just relax and busy-wait without holding
2261                  * any locks.
2262                  *
2263                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2264                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2265                  * But we don't care, since "task_running()" will
2266                  * return false if the runqueue has changed and p
2267                  * is actually now running somewhere else!
2268                  */
2269                 while (task_running(rq, p)) {
2270                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2271                                 return 0;
2272                         cpu_relax();
2273                 }
2274
2275                 /*
2276                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2277                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2278                  * just go back and repeat.
2279                  */
2280                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2281                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2282                 running = task_running(rq, p);
2283                 on_rq = p->se.on_rq;
2284                 ncsw = 0;
2285                 if (!match_state || p->state == match_state)
2286                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2287                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2288
2289                 /*
2290                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2291                  */
2292                 if (unlikely(!ncsw))
2293                         break;
2294
2295                 /*
2296                  * Was it really running after all now that we
2297                  * checked with the proper locks actually held?
2298                  *
2299                  * Oops. Go back and try again..
2300                  */
2301                 if (unlikely(running)) {
2302                         cpu_relax();
2303                         continue;
2304                 }
2305
2306                 /*
2307                  * It's not enough that it's not actively running,
2308                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2309                  * preempted!
2310                  *
2311                  * So if it was still runnable (but just not actively
2312                  * running right now), it's preempted, and we should
2313                  * yield - it could be a while.
2314                  */
2315                 if (unlikely(on_rq)) {
2316                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2317                         continue;
2318                 }
2319
2320                 /*
2321                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2322                  * runnable, which means that it will never become
2323                  * running in the future either. We're all done!
2324                  */
2325                 break;
2326         }
2327
2328         return ncsw;
2329 }
2330
2331 /***
2332  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2333  * @p: the to-be-kicked thread
2334  *
2335  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2336  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2337  *
2338  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2339  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2340  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2341  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2342  * achieved as well.
2343  */
2344 void kick_process(struct task_struct *p)
2345 {
2346         int cpu;
2347
2348         preempt_disable();
2349         cpu = task_cpu(p);
2350         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2351                 smp_send_reschedule(cpu);
2352         preempt_enable();
2353 }
2354 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2355 #endif /* CONFIG_SMP */
2356
2357 /**
2358  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2359  * @p:          the task to evaluate
2360  * @func:       the function to be called
2361  * @info:       the function call argument
2362  *
2363  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2364  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2365  */
2366 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2367                               void (*func) (void *info), void *info)
2368 {
2369         int cpu;
2370
2371         preempt_disable();
2372         cpu = task_cpu(p);
2373         if (task_curr(p))
2374                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2375         preempt_enable();
2376 }
2377
2378 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2379 {
2380         const struct sched_class *class;
2381
2382         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2383                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2384         } else {
2385                 for_each_class(class) {
2386                         if (class == rq->curr->sched_class)
2387                                 break;
2388                         if (class == p->sched_class) {
2389                                 resched_task(rq->curr);
2390                                 break;
2391                         }
2392                 }
2393         }
2394 }
2395
2396 #ifdef CONFIG_SMP
2397 /*
2398  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2399  */
2400 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2401 {
2402         int dest_cpu;
2403         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2404
2405         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2406         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2407                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2408                         return dest_cpu;
2409
2410         /* Any allowed, online CPU? */
2411         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2412         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2413                 return dest_cpu;
2414
2415         /* No more Mr. Nice Guy. */
2416         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2417                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2418                 /*
2419                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2420                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2421                  * leave kernel.
2422                  */
2423                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2424                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2425                                "longer affine to cpu%d\n",
2426                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2427                 }
2428         }
2429
2430         return dest_cpu;
2431 }
2432
2433 /*
2434  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2435  */
2436 static inline
2437 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2438 {
2439         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2440
2441         /*
2442          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2443          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2444          * cpu.
2445          *
2446          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2447          *
2448          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2449          *   not worry about this generic constraint ]
2450          */
2451         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2452                      !cpu_online(cpu)))
2453                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2454
2455         return cpu;
2456 }
2457 #endif
2458
2459 /***
2460  * try_to_wake_up - wake up a thread
2461  * @p: the to-be-woken-up thread
2462  * @state: the mask of task states that can be woken
2463  * @sync: do a synchronous wakeup?
2464  *
2465  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2466  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2467  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2468  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2469  * runnable without the overhead of this.
2470  *
2471  * returns failure only if the task is already active.
2472  */
2473 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2474                           int wake_flags)
2475 {
2476         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2477         unsigned long flags;
2478         struct rq *rq, *orig_rq;
2479
2480         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2481                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2482
2483         this_cpu = get_cpu();
2484
2485         smp_wmb();
2486         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2487         update_rq_clock(rq);
2488         if (!(p->state & state))
2489                 goto out;
2490
2491         if (p->se.on_rq)
2492                 goto out_running;
2493
2494         cpu = task_cpu(p);
2495         orig_cpu = cpu;
2496
2497 #ifdef CONFIG_SMP
2498         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2499                 goto out_activate;
2500
2501         /*
2502          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2503          * we put the task in TASK_WAKING state.
2504          *
2505          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2506          */
2507         if (task_contributes_to_load(p)) {
2508                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2509                         rq->nr_uninterruptible--;
2510                 else
2511                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2512         }
2513         p->state = TASK_WAKING;
2514
2515         if (p->sched_class->task_waking)
2516                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2517
2518         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2519         if (cpu != orig_cpu)
2520                 set_task_cpu(p, cpu);
2521         __task_rq_unlock(rq);
2522
2523         rq = cpu_rq(cpu);
2524         spin_lock(&rq->lock);
2525         update_rq_clock(rq);
2526
2527         /*
2528          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2529          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2530          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2531          * cpu we just moved it to.
2532          */
2533         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2534         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2535
2536 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2537         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2538         if (cpu == this_cpu)
2539                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2540         else {
2541                 struct sched_domain *sd;
2542                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2543                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2544                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2545                                 break;
2546                         }
2547                 }
2548         }
2549 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2550
2551 out_activate:
2552 #endif /* CONFIG_SMP */
2553         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2554         if (wake_flags & WF_SYNC)
2555                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2556         if (orig_cpu != cpu)
2557                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2558         if (cpu == this_cpu)
2559                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2560         else
2561                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2562         activate_task(rq, p, 1);
2563         success = 1;
2564
2565         /*
2566          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2567          */
2568         if (!in_interrupt()) {
2569                 struct sched_entity *se = &current->se;
2570                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2571
2572                 if (se->last_wakeup)
2573                         sample -= se->last_wakeup;
2574                 else
2575                         sample -= se->start_runtime;
2576                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2577
2578                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2579         }
2580
2581 out_running:
2582         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2583         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2584
2585         p->state = TASK_RUNNING;
2586 #ifdef CONFIG_SMP
2587         if (p->sched_class->task_woken)
2588                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2589
2590         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2591                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2592                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2593
2594                 if (delta > max)
2595                         rq->avg_idle = max;
2596                 else
2597                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2598                 rq->idle_stamp = 0;
2599         }
2600 #endif
2601 out:
2602         task_rq_unlock(rq, &flags);
2603         put_cpu();
2604
2605         return success;
2606 }
2607
2608 /**
2609  * wake_up_process - Wake up a specific process
2610  * @p: The process to be woken up.
2611  *
2612  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2613  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2614  * running.
2615  *
2616  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2617  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2618  */
2619 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2620 {
2621         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2622 }
2623 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2624
2625 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2626 {
2627         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2628 }
2629
2630 /*
2631  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2632  * p is forked by current.
2633  *
2634  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2635  */
2636 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2637 {
2638         p->se.exec_start                = 0;
2639         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2640         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2641         p->se.nr_migrations             = 0;
2642         p->se.last_wakeup               = 0;
2643         p->se.avg_overlap               = 0;
2644         p->se.start_runtime             = 0;
2645         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2646         p->se.avg_running               = 0;
2647
2648 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2649         p->se.wait_start                        = 0;
2650         p->se.wait_max                          = 0;
2651         p->se.wait_count                        = 0;
2652         p->se.wait_sum                          = 0;
2653
2654         p->se.sleep_start                       = 0;
2655         p->se.sleep_max                         = 0;
2656         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2657
2658         p->se.block_start                       = 0;
2659         p->se.block_max                         = 0;
2660         p->se.exec_max                          = 0;
2661         p->se.slice_max                         = 0;
2662
2663         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2664         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2665         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2666         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2667         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2668
2669         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2670         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2671         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2672         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2673         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2674         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2675         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2676         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2677         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2678
2679 #endif
2680
2681         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2682         p->se.on_rq = 0;
2683         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2684
2685 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2686         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2687 #endif
2688 }
2689
2690 /*
2691  * fork()/clone()-time setup:
2692  */
2693 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2694 {
2695         int cpu = get_cpu();
2696
2697         __sched_fork(p);
2698         /*
2699          * We mark the process as running here. This guarantees that
2700          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2701          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2702          */
2703         p->state = TASK_RUNNING;
2704
2705         /*
2706          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2707          */
2708         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2709                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2710                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2711                         p->normal_prio = p->static_prio;
2712                 }
2713
2714                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2715                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2716                         p->normal_prio = p->static_prio;
2717                         set_load_weight(p);
2718                 }
2719
2720                 /*
2721                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2722                  * fulfilled its duty:
2723                  */
2724                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2725         }
2726
2727         /*
2728          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2729          */
2730         p->prio = current->normal_prio;
2731
2732         if (!rt_prio(p->prio))
2733                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2734
2735         if (p->sched_class->task_fork)
2736                 p->sched_class->task_fork(p);
2737
2738         set_task_cpu(p, cpu);
2739
2740 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2741         if (likely(sched_info_on()))
2742                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2743 #endif
2744 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2745         p->oncpu = 0;
2746 #endif
2747 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2748         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2749         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2750 #endif
2751         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2752
2753         put_cpu();
2754 }
2755
2756 /*
2757  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2758  *
2759  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2760  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2761  * on the runqueue and wakes it.
2762  */
2763 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2764 {
2765         unsigned long flags;
2766         struct rq *rq;
2767         int cpu = get_cpu();
2768
2769 #ifdef CONFIG_SMP
2770         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2771         p->state = TASK_WAKING;
2772
2773         /*
2774          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2775          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2776          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2777          *
2778          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2779          * without people poking at ->cpus_allowed.
2780          */
2781         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2782         set_task_cpu(p, cpu);
2783
2784         p->state = TASK_RUNNING;
2785         task_rq_unlock(rq, &flags);
2786 #endif
2787
2788         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2789         update_rq_clock(rq);
2790         activate_task(rq, p, 0);
2791         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2792         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2793 #ifdef CONFIG_SMP
2794         if (p->sched_class->task_woken)
2795                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2796 #endif
2797         task_rq_unlock(rq, &flags);
2798         put_cpu();
2799 }
2800
2801 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2802
2803 /**
2804  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2805  * @notifier: notifier struct to register
2806  */
2807 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2808 {
2809         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2810 }
2811 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2812
2813 /**
2814  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2815  * @notifier: notifier struct to unregister
2816  *
2817  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2818  */
2819 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2820 {
2821         hlist_del(&notifier->link);
2822 }
2823 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2824
2825 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2826 {
2827         struct preempt_notifier *notifier;
2828         struct hlist_node *node;
2829
2830         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2831                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2832 }
2833
2834 static void
2835 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2836                                  struct task_struct *next)
2837 {
2838         struct preempt_notifier *notifier;
2839         struct hlist_node *node;
2840
2841         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2842                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2843 }
2844
2845 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2846
2847 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2848 {
2849 }
2850
2851 static void
2852 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2853                                  struct task_struct *next)
2854 {
2855 }
2856
2857 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2858
2859 /**
2860  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2861  * @rq: the runqueue preparing to switch
2862  * @prev: the current task that is being switched out
2863  * @next: the task we are going to switch to.
2864  *
2865  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2866  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2867  * switch.
2868  *
2869  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2870  * hooks.
2871  */
2872 static inline void
2873 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2874                     struct task_struct *next)
2875 {
2876         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2877         prepare_lock_switch(rq, next);
2878         prepare_arch_switch(next);
2879 }
2880
2881 /**
2882  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2883  * @rq: runqueue associated with task-switch
2884  * @prev: the thread we just switched away from.
2885  *
2886  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2887  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2888  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2889  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2890  *
2891  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2892  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2893  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2894  * details.)
2895  */
2896 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2897         __releases(rq->lock)
2898 {
2899         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2900         long prev_state;
2901
2902         rq->prev_mm = NULL;
2903
2904         /*
2905          * A task struct has one reference for the use as "current".
2906          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2907          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2908          * the scheduled task must drop that reference.
2909          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2910          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2911          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2912          * be dropped twice.
2913          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2914          */
2915         prev_state = prev->state;
2916         finish_arch_switch(prev);
2917         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2918         finish_lock_switch(rq, prev);
2919
2920         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2921         if (mm)
2922                 mmdrop(mm);
2923         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2924                 /*
2925                  * Remove function-return probe instances associated with this
2926                  * task and put them back on the free list.
2927                  */
2928                 kprobe_flush_task(prev);
2929                 put_task_struct(prev);
2930         }
2931 }
2932
2933 #ifdef CONFIG_SMP
2934
2935 /* assumes rq->lock is held */
2936 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2937 {
2938         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2939                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2940 }
2941
2942 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2943 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2944 {
2945         if (rq->post_schedule) {
2946                 unsigned long flags;
2947
2948                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2949                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2950                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2951                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2952
2953                 rq->post_schedule = 0;
2954         }
2955 }
2956
2957 #else
2958
2959 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2960 {
2961 }
2962
2963 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2964 {
2965 }
2966
2967 #endif
2968
2969 /**
2970  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2971  * @prev: the thread we just switched away from.
2972  */
2973 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2974         __releases(rq->lock)
2975 {
2976         struct rq *rq = this_rq();
2977
2978         finish_task_switch(rq, prev);
2979
2980         /*
2981          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2982          * task_switch?
2983          */
2984         post_schedule(rq);
2985
2986 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2987         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2988         preempt_enable();
2989 #endif
2990         if (current->set_child_tid)
2991                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2992 }
2993
2994 /*
2995  * context_switch - switch to the new MM and the new
2996  * thread's register state.
2997  */
2998 static inline void
2999 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3000                struct task_struct *next)
3001 {
3002         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3003
3004         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3005         trace_sched_switch(rq, prev, next);
3006         mm = next->mm;
3007         oldmm = prev->active_mm;
3008         /*
3009          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3010          * combine the page table reload and the switch backend into
3011          * one hypercall.
3012          */
3013         arch_start_context_switch(prev);
3014
3015         if (unlikely(!mm)) {
3016                 next->active_mm = oldmm;
3017                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3018                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3019         } else
3020                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3021
3022         if (unlikely(!prev->mm)) {
3023                 prev->active_mm = NULL;
3024                 rq->prev_mm = oldmm;
3025         }
3026         /*
3027          * Since the runqueue lock will be released by the next
3028          * task (which is an invalid locking op but in the case
3029          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3030          * do an early lockdep release here:
3031          */
3032 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3033         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3034 #endif
3035
3036         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3037         switch_to(prev, next, prev);
3038
3039         barrier();
3040         /*
3041          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3042          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3043          * frame will be invalid.
3044          */
3045         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3046 }
3047
3048 /*
3049  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3050  *
3051  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3052  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3053  * number of context switches performed since bootup.
3054  */
3055 unsigned long nr_running(void)
3056 {
3057         unsigned long i, sum = 0;
3058
3059         for_each_online_cpu(i)
3060                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3061
3062         return sum;
3063 }
3064
3065 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3066 {
3067         unsigned long i, sum = 0;
3068
3069         for_each_possible_cpu(i)
3070                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3071
3072         /*
3073          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3074          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3075          */
3076         if (unlikely((long)sum < 0))
3077                 sum = 0;
3078
3079         return sum;
3080 }
3081
3082 unsigned long long nr_context_switches(void)
3083 {
3084         int i;
3085         unsigned long long sum = 0;
3086
3087         for_each_possible_cpu(i)
3088                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3089
3090         return sum;
3091 }
3092
3093 unsigned long nr_iowait(void)
3094 {
3095         unsigned long i, sum = 0;
3096
3097         for_each_possible_cpu(i)
3098                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3099
3100         return sum;
3101 }
3102
3103 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
3104 {
3105         struct rq *this = this_rq();
3106         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3107 }
3108
3109 unsigned long this_cpu_load(void)
3110 {
3111         struct rq *this = this_rq();
3112         return this->cpu_load[0];
3113 }
3114
3115
3116 /* Variables and functions for calc_load */
3117 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3118 static unsigned long calc_load_update;
3119 unsigned long avenrun[3];
3120 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3121
3122 /**
3123  * get_avenrun - get the load average array
3124  * @loads:      pointer to dest load array
3125  * @offset:     offset to add
3126  * @shift:      shift count to shift the result left
3127  *
3128  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3129  */
3130 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3131 {
3132         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3133         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3134         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3135 }
3136
3137 static unsigned long
3138 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3139 {
3140         load *= exp;
3141         load += active * (FIXED_1 - exp);
3142         return load >> FSHIFT;
3143 }
3144
3145 /*
3146  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3147  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3148  */
3149 void calc_global_load(void)
3150 {
3151         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3152         long active;
3153
3154         if (time_before(jiffies, upd))
3155                 return;
3156
3157         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3158         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3159
3160         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3161         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3162         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3163
3164         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3165 }
3166
3167 /*
3168  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3169  */
3170 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3171 {
3172         long nr_active, delta;
3173
3174         nr_active = this_rq->nr_running;
3175         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3176
3177         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3178                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3179                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3180                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3181         }
3182 }
3183
3184 /*
3185  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3186  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3187  */
3188 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3189 {
3190         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3191         int i, scale;
3192
3193         this_rq->nr_load_updates++;
3194
3195         /* Update our load: */
3196         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3197                 unsigned long old_load, new_load;
3198
3199                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3200
3201                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3202                 new_load = this_load;
3203                 /*
3204                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3205                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3206                  * example.
3207                  */
3208                 if (new_load > old_load)
3209                         new_load += scale-1;
3210                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3211         }
3212
3213         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3214                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3215                 calc_load_account_active(this_rq);
3216         }
3217
3218         sched_avg_update(this_rq);
3219 }
3220
3221 #ifdef CONFIG_SMP
3222
3223 /*
3224  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3225  *
3226  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3227  * you need to do so manually before calling.
3228  */
3229 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3230         __acquires(rq1->lock)
3231         __acquires(rq2->lock)
3232 {
3233         BUG_ON(!irqs_disabled());
3234         if (rq1 == rq2) {
3235                 spin_lock(&rq1->lock);
3236                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3237         } else {
3238                 if (rq1 < rq2) {
3239                         spin_lock(&rq1->lock);
3240                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3241                 } else {
3242                         spin_lock(&rq2->lock);
3243                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3244                 }
3245         }
3246         update_rq_clock(rq1);
3247         update_rq_clock(rq2);
3248 }
3249
3250 /*
3251  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3252  *
3253  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3254  * you need to do so manually after calling.
3255  */
3256 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3257         __releases(rq1->lock)
3258         __releases(rq2->lock)
3259 {
3260         spin_unlock(&rq1->lock);
3261         if (rq1 != rq2)
3262                 spin_unlock(&rq2->lock);
3263         else
3264                 __release(rq2->lock);
3265 }
3266
3267 /*
3268  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3269  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3270  */
3271 void sched_exec(void)
3272 {
3273         struct task_struct *p = current;
3274         struct migration_req req;
3275         unsigned long flags;
3276         struct rq *rq;
3277         int dest_cpu;
3278
3279         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3280         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3281         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3282                 goto unlock;
3283
3284         /*
3285          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3286          */
3287         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3288             likely(cpu_active(dest_cpu)) &&
3289             migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3290                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3291                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3292
3293                 get_task_struct(mt);
3294                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3295                 wake_up_process(mt);
3296                 put_task_struct(mt);
3297                 wait_for_completion(&req.done);
3298
3299                 return;
3300         }
3301 unlock:
3302         task_rq_unlock(rq, &flags);
3303 }
3304
3305 /*
3306  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3307  * Both runqueues must be locked.
3308  */
3309 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3310                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3311 {
3312         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3313         set_task_cpu(p, this_cpu);
3314         activate_task(this_rq, p, 0);
3315         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3316 }
3317
3318 /*
3319  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3320  */
3321 static
3322 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3323                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3324                      int *all_pinned)
3325 {
3326         int tsk_cache_hot = 0;
3327         /*
3328          * We do not migrate tasks that are:
3329          * 1) running (obviously), or
3330          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3331          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3332          */
3333         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3334                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3335                 return 0;
3336         }
3337         *all_pinned = 0;
3338
3339         if (task_running(rq, p)) {
3340                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3341                 return 0;
3342         }
3343
3344         /*
3345          * Aggressive migration if:
3346          * 1) task is cache cold, or
3347          * 2) too many balance attempts have failed.
3348          */
3349
3350         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
3351         if (!tsk_cache_hot ||
3352                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3353 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3354                 if (tsk_cache_hot) {
3355                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3356                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3357                 }
3358 #endif
3359                 return 1;
3360         }
3361
3362         if (tsk_cache_hot) {
3363                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3364                 return 0;
3365         }
3366         return 1;
3367 }
3368
3369 static unsigned long
3370 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3371               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3372               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3373               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3374 {
3375         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3376         struct task_struct *p;
3377         long rem_load_move = max_load_move;
3378
3379         if (max_load_move == 0)
3380                 goto out;
3381
3382         pinned = 1;
3383
3384         /*
3385          * Start the load-balancing iterator:
3386          */
3387         p = iterator->start(iterator->arg);
3388 next:
3389         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3390                 goto out;
3391
3392         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3393             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3394                 p = iterator->next(iterator->arg);
3395                 goto next;
3396         }
3397
3398         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3399         pulled++;
3400         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3401
3402 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3403         /*
3404          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3405          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3406          * section.
3407          */
3408         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3409                 goto out;
3410 #endif
3411
3412         /*
3413          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3414          */
3415         if (rem_load_move > 0) {
3416                 if (p->prio < *this_best_prio)
3417                         *this_best_prio = p->prio;
3418                 p = iterator->next(iterator->arg);
3419                 goto next;
3420         }
3421 out:
3422         /*
3423          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3424          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3425          * inside pull_task().
3426          */
3427         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3428
3429         if (all_pinned)
3430                 *all_pinned = pinned;
3431
3432         return max_load_move - rem_load_move;
3433 }
3434
3435 /*
3436  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3437  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3438  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3439  *
3440  * Called with both runqueues locked.
3441  */
3442 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3443                       unsigned long max_load_move,
3444                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3445                       int *all_pinned)
3446 {
3447         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3448         unsigned long total_load_moved = 0;
3449         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3450
3451         do {
3452                 total_load_moved +=
3453                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3454                                 max_load_move - total_load_moved,
3455                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3456                 class = class->next;
3457
3458 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3459                 /*
3460                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3461                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3462                  * the critical section.
3463                  */
3464                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3465                         break;
3466 #endif
3467         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3468
3469         return total_load_moved > 0;
3470 }
3471
3472 static int
3473 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3474                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3475                    struct rq_iterator *iterator)
3476 {
3477         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3478         int pinned = 0;
3479
3480         while (p) {
3481                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3482                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3483                         /*
3484                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3485                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3486                          * stats here rather than inside pull_task().
3487                          */
3488                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3489
3490                         return 1;
3491                 }
3492                 p = iterator->next(iterator->arg);
3493         }
3494
3495         return 0;
3496 }
3497
3498 /*
3499  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3500  * part of active balancing operations within "domain".
3501  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3502  *
3503  * Called with both runqueues locked.
3504  */
3505 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3506                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3507 {
3508         const struct sched_class *class;
3509
3510         for_each_class(class) {
3511                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3512                         return 1;
3513         }
3514
3515         return 0;
3516 }
3517 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3518 /*
3519  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3520  *              during load balancing.
3521  */
3522 struct sd_lb_stats {
3523         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3524         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3525         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3526         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3527         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3528
3529         /** Statistics of this group */
3530         unsigned long this_load;
3531         unsigned long this_load_per_task;
3532         unsigned long this_nr_running;
3533         unsigned long this_has_capacity;
3534         unsigned int  this_idle_cpus;
3535
3536         /* Statistics of the busiest group */
3537         unsigned int  busiest_idle_cpus;
3538         unsigned long max_load;
3539         unsigned long busiest_load_per_task;
3540         unsigned long busiest_nr_running;
3541         unsigned long busiest_group_capacity;
3542         unsigned long busiest_has_capacity;
3543         unsigned int  busiest_group_weight;
3544
3545         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3546 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3547         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3548         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3549         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3550         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3551         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3552         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3553 #endif
3554 };
3555
3556 /*
3557  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3558  */
3559 struct sg_lb_stats {
3560         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3561         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3562         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3563         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3564         unsigned long group_capacity;
3565         unsigned long idle_cpus;
3566         unsigned long group_weight;
3567         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3568         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
3569 };
3570
3571 /**
3572  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3573  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3574  */
3575 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3576 {
3577         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3578 }
3579
3580 /**
3581  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3582  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3583  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3584  */
3585 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3586                                         enum cpu_idle_type idle)
3587 {
3588         int load_idx;
3589
3590         switch (idle) {
3591         case CPU_NOT_IDLE:
3592                 load_idx = sd->busy_idx;
3593                 break;
3594
3595         case CPU_NEWLY_IDLE:
3596                 load_idx = sd->newidle_idx;
3597                 break;
3598         default:
3599                 load_idx = sd->idle_idx;
3600                 break;
3601         }
3602
3603         return load_idx;
3604 }
3605
3606
3607 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3608 /**
3609  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3610  * the given sched_domain, during load balancing.
3611  *
3612  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3613  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3614  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3615  */
3616 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3617         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3618 {
3619         /*
3620          * Busy processors will not participate in power savings
3621          * balance.
3622          */
3623         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3624                 sds->power_savings_balance = 0;
3625         else {
3626                 sds->power_savings_balance = 1;
3627                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3628                 sds->leader_nr_running = 0;
3629         }
3630 }
3631
3632 /**
3633  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3634  * sched_domain while performing load balancing.
3635  *
3636  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3637  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3638  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3639  *              load balancing ?
3640  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3641  */
3642 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3643         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3644 {
3645
3646         if (!sds->power_savings_balance)
3647                 return;
3648
3649         /*
3650          * If the local group is idle or completely loaded
3651          * no need to do power savings balance at this domain
3652          */
3653         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3654                                 !sds->this_nr_running))
3655                 sds->power_savings_balance = 0;
3656
3657         /*
3658          * If a group is already running at full capacity or idle,
3659          * don't include that group in power savings calculations
3660          */
3661         if (!sds->power_savings_balance ||
3662                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3663                 !sgs->sum_nr_running)
3664                 return;
3665
3666         /*
3667          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3668          * This is the group from where we need to pick up the load
3669          * for saving power
3670          */
3671         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3672             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3673              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3674                 sds->group_min = group;
3675                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3676                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3677                                                 sgs->sum_nr_running;
3678         }
3679
3680         /*
3681          * Calculate the group which is almost near its
3682          * capacity but still has some space to pick up some load
3683          * from other group and save more power
3684          */
3685         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3686                 return;
3687
3688         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3689             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3690              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3691                 sds->group_leader = group;
3692                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3693         }
3694 }
3695
3696 /**
3697  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3698  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3699  *      under consideration.
3700  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3701  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3702  *
3703  * Description:
3704  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3705  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3706  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3707  *
3708  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3709  * Else returns 0.
3710  */
3711 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3712                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3713 {
3714         if (!sds->power_savings_balance)
3715                 return 0;
3716
3717         if (sds->this != sds->group_leader ||
3718                         sds->group_leader == sds->group_min)
3719                 return 0;
3720
3721         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3722         sds->busiest = sds->group_min;
3723
3724         return 1;
3725
3726 }
3727 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3728 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3729         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3730 {
3731         return;
3732 }
3733
3734 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3735         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3736 {
3737         return;
3738 }
3739
3740 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3741                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3742 {
3743         return 0;
3744 }
3745 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3746
3747
3748 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3749 {
3750         return SCHED_LOAD_SCALE;
3751 }
3752
3753 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3754 {
3755         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3756 }
3757
3758 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3759 {
3760         unsigned long weight = sd->span_weight;
3761         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3762
3763         smt_gain /= weight;
3764
3765         return smt_gain;
3766 }
3767
3768 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3769 {
3770         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3771 }
3772
3773 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3774 {
3775         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3776         u64 total, available;
3777
3778         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3779
3780         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
3781                 /* Ensures that power won't end up being negative */
3782                 available = 0;
3783         } else {
3784                 available = total - rq->rt_avg;
3785         }
3786
3787         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3788                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3789
3790         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3791
3792         return div_u64(available, total);
3793 }
3794
3795 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3796 {
3797         unsigned long weight = sd->span_weight;
3798         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3799         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3800
3801         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3802                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3803         else
3804                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3805
3806         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3807
3808         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3809                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3810                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3811                 else
3812                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3813
3814                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3815         }
3816
3817         power *= scale_rt_power(cpu);
3818         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3819
3820         if (!power)
3821                 power = 1;
3822
3823         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
3824         sdg->cpu_power = power;
3825 }
3826
3827 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3828 {
3829         struct sched_domain *child = sd->child;
3830         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3831         unsigned long power;
3832
3833         if (!child) {
3834                 update_cpu_power(sd, cpu);
3835                 return;
3836         }
3837
3838         power = 0;
3839
3840         group = child->groups;
3841         do {
3842                 power += group->cpu_power;
3843                 group = group->next;
3844         } while (group != child->groups);
3845
3846         sdg->cpu_power = power;
3847 }
3848
3849 /**
3850  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3851  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3852  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3853  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3854  * @idle: Idle status of this_cpu
3855  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3856  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3857  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3858  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3859  * @balance: Should we balance.
3860  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3861  */
3862 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3863                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3864                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3865                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3866                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3867 {
3868         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
3869         int i;
3870         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3871         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3872
3873         if (local_group) {
3874                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3875                 if (balance_cpu == this_cpu)
3876                         update_group_power(sd, this_cpu);
3877         }
3878
3879         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3880         max_cpu_load = 0;
3881         min_cpu_load = ~0UL;
3882         max_nr_running = 0;
3883
3884         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3885                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3886
3887                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3888                         *sd_idle = 0;
3889
3890                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3891                 if (local_group) {
3892                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3893                                 first_idle_cpu = 1;
3894                                 balance_cpu = i;
3895                         }
3896
3897                         load = target_load(i, load_idx);
3898                 } else {
3899                         load = source_load(i, load_idx);
3900                         if (load > max_cpu_load) {
3901                                 max_cpu_load = load;
3902                                 max_nr_running = rq->nr_running;
3903                         }
3904                         if (min_cpu_load > load)
3905                                 min_cpu_load = load;
3906                 }
3907
3908                 sgs->group_load += load;
3909                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3910                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3911                 if (idle_cpu(i))
3912                         sgs->idle_cpus++;
3913         }
3914
3915         /*
3916          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3917          * is eligible for doing load balancing at this and above
3918          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3919          * to do the newly idle load balance.
3920          */
3921         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3922             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3923                 *balance = 0;
3924                 return;
3925         }
3926
3927         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3928         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3929
3930         /*
3931          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3932          * than the average weight of two tasks.
3933          *
3934          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3935          *      might not be a suitable number - should we keep a
3936          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3937          *      the hierarchy?
3938          */
3939         if (sgs->sum_nr_running)
3940                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3941
3942         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
3943                 sgs->group_imb = 1;
3944
3945         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3946         sgs->group_weight = group->group_weight;
3947
3948         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
3949                 sgs->group_has_capacity = 1;
3950 }
3951
3952 /**
3953  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3954  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3955  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3956  * @idle: Idle status of this_cpu
3957  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3958  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3959  * @balance: Should we balance.
3960  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3961  */
3962 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3963                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3964                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3965                         struct sd_lb_stats *sds)
3966 {
3967         struct sched_domain *child = sd->child;
3968         struct sched_group *group = sd->groups;
3969         struct sg_lb_stats sgs;
3970         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3971
3972         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3973                 prefer_sibling = 1;
3974
3975         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3976         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3977
3978         do {
3979                 int local_group;
3980
3981                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3982                                                sched_group_cpus(group));
3983                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3984                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3985                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3986
3987                 if (local_group && balance && !(*balance))
3988                         return;
3989
3990                 sds->total_load += sgs.group_load;
3991                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3992
3993                 /*
3994                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3995                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3996                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
3997                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
3998                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
3999                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4000                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4001                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4002                  */
4003                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4004                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4005
4006                 if (local_group) {
4007                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4008                         sds->this = group;
4009                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4010                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4011                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4012                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4013                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
4014                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
4015                                 sgs.group_imb)) {
4016                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4017                         sds->busiest = group;
4018                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4019                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4020                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4021                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4022                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4023                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4024                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4025                 }
4026
4027                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
4028                 group = group->next;
4029         } while (group != sd->groups);
4030 }
4031
4032 /**
4033  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4034  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4035  *                      load balancing.
4036  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4037  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
4038  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
4039  */
4040 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
4041                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
4042 {
4043         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4044         unsigned int imbn = 2;
4045         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4046
4047         if (sds->this_nr_running) {
4048                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4049                 if (sds->busiest_load_per_task >
4050                                 sds->this_load_per_task)
4051                         imbn = 1;
4052         } else
4053                 sds->this_load_per_task =
4054                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
4055
4056         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4057                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
4058         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
4059
4060         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4061                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4062                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4063                 return;
4064         }
4065
4066         /*
4067          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4068          * however we may be able to increase total CPU power used by
4069          * moving them.
4070          */
4071
4072         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
4073                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4074         pwr_now += sds->this->cpu_power *
4075                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4076         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
4077
4078         /* Amount of load we'd subtract */
4079         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
4080                 sds->busiest->cpu_power;
4081         if (sds->max_load > tmp)
4082                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
4083                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4084
4085         /* Amount of load we'd add */
4086         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
4087                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
4088                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
4089                         sds->this->cpu_power;
4090         else
4091                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
4092                         sds->this->cpu_power;
4093         pwr_move += sds->this->cpu_power *
4094                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4095         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
4096
4097         /* Move if we gain throughput */
4098         if (pwr_move > pwr_now)
4099                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4100 }
4101
4102 /**
4103  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4104  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4105  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4106  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4107  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4108  */
4109 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4110                 unsigned long *imbalance)
4111 {
4112         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4113
4114         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4115         if (sds->group_imb) {
4116                 sds->busiest_load_per_task =
4117                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4118         }
4119
4120         /*
4121          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4122          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4123          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4124          */
4125         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4126                 *imbalance = 0;
4127                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4128         }
4129
4130         if (!sds->group_imb) {
4131                 /*
4132                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4133                  */
4134                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4135                                                 sds->busiest_group_capacity);
4136
4137                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
4138
4139                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
4140         }
4141
4142         /*
4143          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4144          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4145          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4146          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4147          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4148          * for the minimum possible imbalance.
4149          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4150          * with unsigned longs.
4151          */
4152         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4153
4154         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4155         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
4156                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
4157                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4158
4159         /*
4160          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4161          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4162          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4163          * moved
4164          */
4165         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4166                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4167
4168 }
4169
4170 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4171
4172 /**
4173  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4174  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4175  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4176  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4177  * such a group exists.
4178  *
4179  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4180  * to restore balance.
4181  *
4182  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4183  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4184  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4185  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4186  * @idle: The idle status of this_cpu.
4187  * @sd_idle: The idleness of sd
4188  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4189  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4190  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4191  *
4192  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4193  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4194  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4195  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4196  */
4197 static struct sched_group *
4198 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4199                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4200                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4201 {
4202         struct sd_lb_stats sds;
4203
4204         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4205
4206         /*
4207          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4208          * this level.
4209          */
4210         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4211                                         balance, &sds);
4212
4213         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4214         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4215          *    at this level.
4216          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4217          * 3) This group is the busiest group.
4218          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4219          *    sched_domain.
4220          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4221          *
4222          * Note: when doing newidle balance, if the local group has excess
4223          * capacity (i.e. nr_running < group_capacity) and the busiest group
4224          * does not have any capacity, we force a load balance to pull tasks
4225          * to the local group. In this case, we skip past checks 3, 4 and 5.
4226          */
4227         if (balance && !(*balance))
4228                 goto ret;
4229
4230         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4231                 goto out_balanced;
4232
4233         /*  SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
4234         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
4235                         !sds.busiest_has_capacity)
4236                 goto force_balance;
4237
4238         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4239                 goto out_balanced;
4240
4241         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4242
4243         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4244                 goto out_balanced;
4245
4246         /*
4247          * In the CPU_NEWLY_IDLE, use imbalance_pct to be conservative.
4248          * And to check for busy balance use !idle_cpu instead of
4249          * CPU_NOT_IDLE. This is because HT siblings will use CPU_NOT_IDLE
4250          * even when they are idle.
4251          */
4252         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE || !idle_cpu(this_cpu)) {
4253                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4254                         goto out_balanced;
4255         } else {
4256                 /*
4257                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
4258                  * have more tasks than the number of available cpu's and
4259                  * there is no imbalance between this and busiest group
4260                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
4261                  */
4262                 if ((sds.this_idle_cpus  <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
4263                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
4264                         goto out_balanced;
4265         }
4266
4267 force_balance:
4268         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4269         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4270         return sds.busiest;
4271
4272 out_balanced:
4273         /*
4274          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4275          * to save power.
4276          */
4277         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4278                 return sds.busiest;
4279 ret:
4280         *imbalance = 0;
4281         return NULL;
4282 }
4283
4284 /*
4285  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4286  */
4287 static struct rq *
4288 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4289                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4290 {
4291         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4292         unsigned long max_load = 0;
4293         int i;
4294
4295         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4296                 unsigned long power = power_of(i);
4297                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4298                 unsigned long wl;
4299
4300                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4301                         continue;
4302
4303                 rq = cpu_rq(i);
4304                 wl = weighted_cpuload(i);
4305
4306                 /*
4307                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4308                  * which is not scaled with the cpu power.
4309                  */
4310                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4311                         continue;
4312
4313                 /*
4314                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4315                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4316                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4317                  * running at a lower capacity.
4318                  */
4319                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
4320
4321                 if (wl > max_load) {
4322                         max_load = wl;
4323                         busiest = rq;
4324                 }
4325         }
4326
4327         return busiest;
4328 }
4329
4330 /*
4331  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4332  * so long as it is large enough.
4333  */
4334 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4335
4336 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4337 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4338
4339 /*
4340  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4341  * tasks if there is an imbalance.
4342  */
4343 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4344                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4345                         int *balance)
4346 {
4347         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4348         struct sched_group *group;
4349         unsigned long imbalance;
4350         struct rq *busiest;
4351         unsigned long flags;
4352         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4353
4354         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4355
4356         /*
4357          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4358          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4359          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4360          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4361          */
4362         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4363             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4364                 sd_idle = 1;
4365
4366         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4367
4368 redo:
4369         update_shares(sd);
4370         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4371                                    cpus, balance);
4372
4373         if (*balance == 0)
4374                 goto out_balanced;
4375
4376         if (!group) {
4377                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4378                 goto out_balanced;
4379         }
4380
4381         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4382         if (!busiest) {
4383                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4384                 goto out_balanced;
4385         }
4386
4387         BUG_ON(busiest == this_rq);
4388
4389         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4390
4391         ld_moved = 0;
4392         if (busiest->nr_running > 1) {
4393                 /*
4394                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4395                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4396                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4397                  * correctly treated as an imbalance.
4398                  */
4399                 local_irq_save(flags);
4400                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4401                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4402                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4403                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4404                 local_irq_restore(flags);
4405
4406                 /*
4407                  * some other cpu did the load balance for us.
4408                  */
4409                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4410                         resched_cpu(this_cpu);
4411
4412                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4413                 if (unlikely(all_pinned)) {
4414                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4415                         if (!cpumask_empty(cpus))
4416                                 goto redo;
4417                         goto out_balanced;
4418                 }
4419         }
4420
4421         if (!ld_moved) {
4422                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4423                 /*
4424                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
4425                  * We do not want newidle balance, which can be very
4426                  * frequent, pollute the failure counter causing
4427                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
4428                  */
4429                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
4430                         sd->nr_balance_failed++;
4431
4432                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4433
4434                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4435
4436                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4437                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4438                          */
4439                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4440                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4441                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4442                                 all_pinned = 1;
4443                                 goto out_one_pinned;
4444                         }
4445
4446                         if (!busiest->active_balance) {
4447                                 busiest->active_balance = 1;
4448                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4449                                 active_balance = 1;
4450                         }
4451                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4452                         if (active_balance)
4453                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4454
4455                         /*
4456                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4457                          * counter.
4458                          */
4459                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4460                 }
4461         } else
4462                 sd->nr_balance_failed = 0;
4463
4464         if (likely(!active_balance)) {
4465                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4466                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4467         } else {
4468                 /*
4469                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4470                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4471                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4472                  * move_tasks).
4473                  */
4474                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4475                         sd->balance_interval *= 2;
4476         }
4477
4478         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4479             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4480                 ld_moved = -1;
4481
4482         goto out;
4483
4484 out_balanced:
4485         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4486
4487         sd->nr_balance_failed = 0;
4488
4489 out_one_pinned:
4490         /* tune up the balancing interval */
4491         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4492                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4493                 sd->balance_interval *= 2;
4494
4495         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4496             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4497                 ld_moved = -1;
4498         else
4499                 ld_moved = 0;
4500 out:
4501         if (ld_moved)
4502                 update_shares(sd);
4503         return ld_moved;
4504 }
4505
4506 /*
4507  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4508  * tasks if there is an imbalance.
4509  *
4510  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4511  * this_rq is locked.
4512  */
4513 static int
4514 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4515 {
4516         struct sched_group *group;
4517         struct rq *busiest = NULL;
4518         unsigned long imbalance;
4519         int ld_moved = 0;
4520         int sd_idle = 0;
4521         int all_pinned = 0;
4522         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4523
4524         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4525
4526         /*
4527          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4528          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4529          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4530          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4531          */
4532         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4533             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4534                 sd_idle = 1;
4535
4536         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4537 redo:
4538         update_shares_locked(this_rq, sd);
4539         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4540                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4541         if (!group) {
4542                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4543                 goto out_balanced;
4544         }
4545
4546         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4547         if (!busiest) {
4548                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4549                 goto out_balanced;
4550         }
4551
4552         BUG_ON(busiest == this_rq);
4553
4554         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4555
4556         ld_moved = 0;
4557         if (busiest->nr_running > 1) {
4558                 /* Attempt to move tasks */
4559                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4560                 /* this_rq->clock is already updated */
4561                 update_rq_clock(busiest);
4562                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4563                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4564                                         &all_pinned);
4565                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4566
4567                 if (unlikely(all_pinned)) {
4568                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4569                         if (!cpumask_empty(cpus))
4570                                 goto redo;
4571                 }
4572         }
4573
4574         if (!ld_moved) {
4575                 int active_balance = 0;
4576
4577                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4578                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4579                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4580                         return -1;
4581
4582                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4583                         return -1;
4584
4585                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4586                         return -1;
4587
4588                 /*
4589                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4590                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4591                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4592                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4593                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4594                  *
4595                  * The package power saving logic comes from
4596                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4597                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4598                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4599                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4600                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4601                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4602                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4603                  *
4604                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4605                  * will be more than one task in the source run queue and
4606                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4607                  * active balance code will not be triggered.
4608                  */
4609
4610                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4611                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4612
4613                 /*
4614                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4615                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4616                  */
4617                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4618                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4619                         all_pinned = 1;
4620                         return ld_moved;
4621                 }
4622
4623                 if (!busiest->active_balance) {
4624                         busiest->active_balance = 1;
4625                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4626                         active_balance = 1;
4627                 }
4628
4629                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4630                 /*
4631                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4632                  */
4633                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4634                 if (active_balance)
4635                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4636                 spin_lock(&this_rq->lock);
4637
4638         } else
4639                 sd->nr_balance_failed = 0;
4640
4641         update_shares_locked(this_rq, sd);
4642         return ld_moved;
4643
4644 out_balanced:
4645         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4646         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4647             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4648                 return -1;
4649         sd->nr_balance_failed = 0;
4650
4651         return 0;
4652 }
4653
4654 /*
4655  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4656  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4657  */
4658 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4659 {
4660         struct sched_domain *sd;
4661         int pulled_task = 0;
4662         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4663
4664         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4665
4666         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4667                 return;
4668
4669         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4670                 unsigned long interval;
4671
4672                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4673                         continue;
4674
4675                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4676                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4677                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4678                                                            sd);
4679
4680                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4681                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4682                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4683                 if (pulled_task) {
4684                         this_rq->idle_stamp = 0;
4685                         break;
4686                 }
4687         }
4688         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4689                 /*
4690                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4691                  * a busy processor. So reset next_balance.
4692                  */
4693                 this_rq->next_balance = next_balance;
4694         }
4695 }
4696
4697 /*
4698  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4699  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4700  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4701  * logical imbalances.
4702  *
4703  * Called with busiest_rq locked.
4704  */
4705 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4706 {
4707         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4708         struct sched_domain *sd;
4709         struct rq *target_rq;
4710
4711         /* Is there any task to move? */
4712         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4713                 return;
4714
4715         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4716
4717         /*
4718          * This condition is "impossible", if it occurs
4719          * we need to fix it. Originally reported by
4720          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4721          */
4722         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4723
4724         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4725         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4726         update_rq_clock(busiest_rq);
4727         update_rq_clock(target_rq);
4728
4729         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4730         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4731                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4732                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4733                                 break;
4734         }
4735
4736         if (likely(sd)) {
4737                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4738
4739                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4740                                   sd, CPU_IDLE))
4741                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4742                 else
4743                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4744         }
4745         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4746 }
4747
4748 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4749 static struct {
4750         atomic_t load_balancer;
4751         cpumask_var_t cpu_mask;
4752         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4753 } nohz ____cacheline_aligned = {
4754         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4755 };
4756
4757 int get_nohz_load_balancer(void)
4758 {
4759         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4760 }
4761
4762 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4763 /**
4764  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4765  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4766  *              be returned.
4767  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4768  *              for the given cpu.
4769  *
4770  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4771  */
4772 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4773 {
4774         struct sched_domain *sd;
4775
4776         for_each_domain(cpu, sd)
4777                 if (sd && (sd->flags & flag))
4778                         break;
4779
4780         return sd;
4781 }
4782
4783 /**
4784  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4785  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4786  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4787  *              for cpu.
4788  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4789  *
4790  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4791  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4792  */
4793 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4794         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4795                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4796
4797 /**
4798  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4799  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4800  *
4801  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4802  *
4803  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4804  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4805  * sched_group is semi-idle or not.
4806  */
4807 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4808 {
4809         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4810                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4811
4812         /*
4813          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4814          * and atleast one idle cpu.
4815          */
4816         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4817                 return 0;
4818
4819         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4820                 return 0;
4821
4822         return 1;
4823 }
4824 /**
4825  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4826  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4827  *
4828  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4829  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4830  *
4831  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4832  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4833  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4834  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4835  */
4836 static int find_new_ilb(int cpu)
4837 {
4838         struct sched_domain *sd;
4839         struct sched_group *ilb_group;
4840
4841         /*
4842          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4843          * when power-aware load balancing is enabled
4844          */
4845         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4846                 goto out_done;
4847
4848         /*
4849          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4850          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4851          */
4852         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4853                 goto out_done;
4854
4855         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4856                 ilb_group = sd->groups;
4857
4858                 do {
4859                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4860                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4861
4862                         ilb_group = ilb_group->next;
4863
4864                 } while (ilb_group != sd->groups);
4865         }
4866
4867 out_done:
4868         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4869 }
4870 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4871 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4872 {
4873         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4874 }
4875 #endif
4876
4877 /*
4878  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4879  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4880  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4881  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4882  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4883  * arrives...
4884  *
4885  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4886  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4887  * nohz.cpu_mask..
4888  *
4889  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4890  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4891  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4892  * there is no need for ilb owner.
4893  *
4894  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4895  * next busy scheduler_tick()
4896  */
4897 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4898 {
4899         int cpu = smp_processor_id();
4900
4901         if (stop_tick) {
4902                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4903
4904                 if (!cpu_active(cpu)) {
4905                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4906                                 return 0;
4907
4908                         /*
4909                          * If we are going offline and still the leader,
4910                          * give up!
4911                          */
4912                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4913                                 BUG();
4914
4915                         return 0;
4916                 }
4917
4918                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4919
4920                 /* time for ilb owner also to sleep */
4921                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4922                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4923                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4924                         return 0;
4925                 }
4926
4927                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4928                         /* make me the ilb owner */
4929                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4930                                 return 1;
4931                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4932                         int new_ilb;
4933
4934                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4935                                                 sched_mc_power_savings))
4936                                 return 1;
4937                         /*
4938                          * Check to see if there is a more power-efficient
4939                          * ilb.
4940                          */
4941                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4942                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4943                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4944                                 resched_cpu(new_ilb);
4945                                 return 0;
4946                         }
4947                         return 1;
4948                 }
4949         } else {
4950                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4951                         return 0;
4952
4953                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4954
4955                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4956                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4957                                 BUG();
4958         }
4959         return 0;
4960 }
4961 #endif
4962
4963 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4964
4965 /*
4966  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4967  * and initiates a balancing operation if so.
4968  *
4969  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4970  */
4971 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4972 {
4973         int balance = 1;
4974         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4975         unsigned long interval;
4976         struct sched_domain *sd;
4977         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4978         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4979         int update_next_balance = 0;
4980         int need_serialize;
4981
4982         for_each_domain(cpu, sd) {
4983                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4984                         continue;
4985
4986                 interval = sd->balance_interval;
4987                 if (idle != CPU_IDLE)
4988                         interval *= sd->busy_factor;
4989
4990                 /* scale ms to jiffies */
4991                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4992                 if (unlikely(!interval))
4993                         interval = 1;
4994                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4995                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4996
4997                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4998
4999                 if (need_serialize) {
5000                         if (!spin_trylock(&balancing))
5001                                 goto out;
5002                 }
5003
5004                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
5005                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
5006                                 /*
5007                                  * We've pulled tasks over so either we're no
5008                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
5009                                  * not idle.
5010                                  */
5011                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
5012                         }
5013                         sd->last_balance = jiffies;
5014                 }
5015                 if (need_serialize)
5016                         spin_unlock(&balancing);
5017 out:
5018                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
5019                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5020                         update_next_balance = 1;
5021                 }
5022
5023                 /*
5024                  * Stop the load balance at this level. There is another
5025                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
5026                  * actively.
5027                  */
5028                 if (!balance)
5029                         break;
5030         }
5031
5032         /*
5033          * next_balance will be updated only when there is a need.
5034          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
5035          * updated.
5036          */
5037         if (likely(update_next_balance))
5038                 rq->next_balance = next_balance;
5039 }
5040
5041 /*
5042  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
5043  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
5044  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
5045  */
5046 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
5047 {
5048         int this_cpu = smp_processor_id();
5049         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5050         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
5051                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5052
5053         rebalance_domains(this_cpu, idle);
5054
5055 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5056         /*
5057          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
5058          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
5059          * stopped.
5060          */
5061         if (this_rq->idle_at_tick &&
5062             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
5063                 struct rq *rq;
5064                 int balance_cpu;
5065
5066                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
5067                         if (balance_cpu == this_cpu)
5068                                 continue;
5069
5070                         /*
5071                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
5072                          * work being done for other cpus. Next load
5073                          * balancing owner will pick it up.
5074                          */
5075                         if (need_resched())
5076                                 break;
5077
5078                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
5079
5080                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
5081                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
5082                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
5083                 }
5084         }
5085 #endif
5086 }
5087
5088 static inline int on_null_domain(int cpu)
5089 {
5090         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
5091 }
5092
5093 /*
5094  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5095  *
5096  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
5097  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
5098  * if the whole system is idle.
5099  */
5100 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5101 {
5102 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5103         /*
5104          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
5105          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
5106          * load balancer.
5107          */
5108         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
5109                 rq->in_nohz_recently = 0;
5110
5111                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
5112                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
5113                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
5114                 }
5115
5116                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
5117                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
5118
5119                         if (ilb < nr_cpu_ids)
5120                                 resched_cpu(ilb);
5121                 }
5122         }
5123
5124         /*
5125          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
5126          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
5127          */
5128         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
5129             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
5130                 resched_cpu(cpu);
5131                 return;
5132         }
5133
5134         /*
5135          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
5136          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
5137          */
5138         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
5139             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
5140                 return;
5141 #endif
5142         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5143         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5144             likely(!on_null_domain(cpu)))
5145                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5146 }
5147
5148 #else   /* CONFIG_SMP */
5149
5150 /*
5151  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5152  */
5153 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5154 {
5155 }
5156
5157 #endif
5158
5159 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5160
5161 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5162
5163 /*
5164  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5165  * @p in case that task is currently running.
5166  *
5167  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5168  */
5169 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5170 {
5171         u64 ns = 0;
5172
5173         if (task_current(rq, p)) {
5174                 update_rq_clock(rq);
5175                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
5176                 if ((s64)ns < 0)
5177                         ns = 0;
5178         }
5179
5180         return ns;
5181 }
5182
5183 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5184 {
5185         unsigned long flags;
5186         struct rq *rq;
5187         u64 ns = 0;
5188
5189         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5190         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5191         task_rq_unlock(rq, &flags);
5192
5193         return ns;
5194 }
5195
5196 /*
5197  * Return accounted runtime for the task.
5198  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5199  * pending runtime that have not been accounted yet.
5200  */
5201 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5202 {
5203         unsigned long flags;
5204         struct rq *rq;
5205         u64 ns = 0;
5206
5207         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5208         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5209         task_rq_unlock(rq, &flags);
5210
5211         return ns;
5212 }
5213
5214 /*
5215  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5216  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5217  * pending runtime that have not been accounted yet.
5218  *
5219  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5220  * so the return value not includes other pending runtime that other
5221  * running tasks might have.
5222  */
5223 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5224 {
5225         struct task_cputime totals;
5226         unsigned long flags;
5227         struct rq *rq;
5228         u64 ns;
5229
5230         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5231         thread_group_cputime(p, &totals);
5232         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5233         task_rq_unlock(rq, &flags);
5234
5235         return ns;
5236 }
5237
5238 /*
5239  * Account user cpu time to a process.
5240  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5241  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5242  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5243  */
5244 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5245                        cputime_t cputime_scaled)
5246 {
5247         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5248         cputime64_t tmp;
5249
5250         /* Add user time to process. */
5251         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5252         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5253         account_group_user_time(p, cputime);
5254
5255         /* Add user time to cpustat. */
5256         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5257         if (TASK_NICE(p) > 0)
5258                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5259         else
5260                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5261
5262         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5263         /* Account for user time used */
5264         acct_update_integrals(p);
5265 }
5266
5267 /*
5268  * Account guest cpu time to a process.
5269  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5270  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5271  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5272  */
5273 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5274                                cputime_t cputime_scaled)
5275 {
5276         cputime64_t tmp;
5277         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5278
5279         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5280
5281         /* Add guest time to process. */
5282         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5283         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5284         account_group_user_time(p, cputime);
5285         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5286
5287         /* Add guest time to cpustat. */
5288         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5289         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5290 }
5291
5292 /*
5293  * Account system cpu time to a process.
5294  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5295  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5296  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5297  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5298  */
5299 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5300                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5301 {
5302         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5303         cputime64_t tmp;
5304
5305         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5306                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5307                 return;
5308         }
5309
5310         /* Add system time to process. */
5311         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5312         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5313         account_group_system_time(p, cputime);
5314
5315         /* Add system time to cpustat. */
5316         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5317         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5318                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5319         else if (in_serving_softirq())
5320                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5321         else
5322                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5323
5324         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5325
5326         /* Account for system time used */
5327         acct_update_integrals(p);
5328 }
5329
5330 /*
5331  * Account for involuntary wait time.
5332  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5333  */
5334 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5335 {
5336         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5337         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5338
5339         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5340 }
5341
5342 /*
5343  * Account for idle time.
5344  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5345  */
5346 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5347 {
5348         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5349         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5350         struct rq *rq = this_rq();
5351
5352         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5353                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5354         else
5355                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5356 }
5357
5358 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5359
5360 /*
5361  * Account a single tick of cpu time.
5362  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5363  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5364  */
5365 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5366 {
5367         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5368         struct rq *rq = this_rq();
5369
5370         if (user_tick)
5371                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5372         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5373                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5374                                     one_jiffy_scaled);
5375         else
5376                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5377 }
5378
5379 /*
5380  * Account multiple ticks of steal time.
5381  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5382  * @ticks: number of stolen ticks
5383  */
5384 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5385 {
5386         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5387 }
5388
5389 /*
5390  * Account multiple ticks of idle time.
5391  * @ticks: number of stolen ticks
5392  */
5393 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5394 {
5395         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5396 }
5397
5398 #endif
5399
5400 /*
5401  * Use precise platform statistics if available:
5402  */
5403 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5404 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5405 {
5406         return p->utime;
5407 }
5408
5409 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5410 {
5411         return p->stime;
5412 }
5413
5414 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5415 {
5416         struct task_cputime cputime;
5417
5418         thread_group_cputime(p, &cputime);
5419
5420         *ut = cputime.utime;
5421         *st = cputime.stime;
5422 }
5423 #else
5424
5425 #ifndef nsecs_to_cputime
5426 # define nsecs_to_cputime(__nsecs) \
5427         msecs_to_cputime(div_u64((__nsecs), NSEC_PER_MSEC))
5428 #endif
5429
5430 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5431 {
5432         cputime_t utime = p->utime, total = utime + p->stime;
5433         u64 temp;
5434
5435         /*
5436          * Use CFS's precise accounting:
5437          */
5438         temp = (u64)nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5439
5440         if (total) {
5441                 temp *= utime;
5442                 do_div(temp, total);
5443         }
5444         utime = (cputime_t)temp;
5445
5446         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5447         return p->prev_utime;
5448 }
5449
5450 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5451 {
5452         cputime_t stime;
5453
5454         /*
5455          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5456          * the total, to make sure the total observed by userspace
5457          * grows monotonically - apps rely on that):
5458          */
5459         stime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime) - task_utime(p);
5460
5461         if (stime >= 0)
5462                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, stime);
5463
5464         return p->prev_stime;
5465 }
5466
5467 /*
5468  * Must be called with siglock held.
5469  */
5470 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5471 {
5472         struct signal_struct *sig = p->signal;
5473         struct task_cputime cputime;
5474         cputime_t rtime, utime, total;
5475
5476         thread_group_cputime(p, &cputime);
5477
5478         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5479         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5480
5481         if (total) {
5482                 u64 temp = rtime;
5483
5484                 temp *= cputime.utime;
5485                 do_div(temp, total);
5486                 utime = (cputime_t)temp;
5487         } else
5488                 utime = rtime;
5489
5490         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5491         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5492                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5493
5494         *ut = sig->prev_utime;
5495         *st = sig->prev_stime;
5496 }
5497 #endif
5498
5499 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5500 {
5501         return p->gtime;
5502 }
5503
5504 /*
5505  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5506  * We call it with interrupts disabled.
5507  *
5508  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5509  * timeslices.
5510  */
5511 void scheduler_tick(void)
5512 {
5513         int cpu = smp_processor_id();
5514         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5515         struct task_struct *curr = rq->curr;
5516
5517         sched_clock_tick();
5518
5519         spin_lock(&rq->lock);
5520         update_rq_clock(rq);
5521         update_cpu_load(rq);
5522         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5523         spin_unlock(&rq->lock);
5524
5525         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5526
5527 #ifdef CONFIG_SMP
5528         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5529         trigger_load_balance(rq, cpu);
5530 #endif
5531 }
5532
5533 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5534 {
5535         if (in_lock_functions(addr)) {
5536                 addr = CALLER_ADDR2;
5537                 if (in_lock_functions(addr))
5538                         addr = CALLER_ADDR3;
5539         }
5540         return addr;
5541 }
5542
5543 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5544                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5545
5546 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5547 {
5548 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5549         /*
5550          * Underflow?
5551          */
5552         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5553                 return;
5554 #endif
5555         preempt_count() += val;
5556 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5557         /*
5558          * Spinlock count overflowing soon?
5559          */
5560         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5561                                 PREEMPT_MASK - 10);
5562 #endif
5563         if (preempt_count() == val)
5564                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5565 }
5566 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5567
5568 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5569 {
5570 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5571         /*
5572          * Underflow?
5573          */
5574         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5575                 return;
5576         /*
5577          * Is the spinlock portion underflowing?
5578          */
5579         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5580                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5581                 return;
5582 #endif
5583
5584         if (preempt_count() == val)
5585                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5586         preempt_count() -= val;
5587 }
5588 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5589
5590 #endif
5591
5592 /*
5593  * Print scheduling while atomic bug:
5594  */
5595 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5596 {
5597         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5598
5599         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5600                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5601
5602         debug_show_held_locks(prev);
5603         print_modules();
5604         if (irqs_disabled())
5605                 print_irqtrace_events(prev);
5606
5607         if (regs)
5608                 show_regs(regs);
5609         else
5610                 dump_stack();
5611 }
5612
5613 /*
5614  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5615  */
5616 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5617 {
5618         /*
5619          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5620          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5621          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5622          */
5623         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5624                 __schedule_bug(prev);
5625
5626         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5627
5628         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5629 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5630         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5631                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5632                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5633         }
5634 #endif
5635 }
5636
5637 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5638 {
5639         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5640
5641         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5642
5643         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5644                 /*
5645                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5646                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5647                  * the avg_overlap on preemption.
5648                  *
5649                  * We use the average preemption runtime because that
5650                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5651                  * build up.
5652                  */
5653                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5654                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5655         } else {
5656                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5657         }
5658         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5659 }
5660
5661 /*
5662  * Pick up the highest-prio task:
5663  */
5664 static inline struct task_struct *
5665 pick_next_task(struct rq *rq)
5666 {
5667         const struct sched_class *class;
5668         struct task_struct *p;
5669
5670         /*
5671          * Optimization: we know that if all tasks are in
5672          * the fair class we can call that function directly:
5673          */
5674         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5675                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5676                 if (likely(p))
5677                         return p;
5678         }
5679
5680         class = sched_class_highest;
5681         for ( ; ; ) {
5682                 p = class->pick_next_task(rq);
5683                 if (p)
5684                         return p;
5685                 /*
5686                  * Will never be NULL as the idle class always
5687                  * returns a non-NULL p:
5688                  */
5689                 class = class->next;
5690         }
5691 }
5692
5693 /*
5694  * schedule() is the main scheduler function.
5695  */
5696 asmlinkage void __sched schedule(void)
5697 {
5698         struct task_struct *prev, *next;
5699         unsigned long *switch_count;
5700         struct rq *rq;
5701         int cpu;
5702
5703 need_resched:
5704         preempt_disable();
5705         cpu = smp_processor_id();
5706         rq = cpu_rq(cpu);
5707         rcu_sched_qs(cpu);
5708         prev = rq->curr;
5709         switch_count = &prev->nivcsw;
5710
5711         release_kernel_lock(prev);
5712 need_resched_nonpreemptible:
5713
5714         schedule_debug(prev);
5715
5716         if (sched_feat(HRTICK))
5717                 hrtick_clear(rq);
5718
5719         spin_lock_irq(&rq->lock);
5720         update_rq_clock(rq);
5721         clear_tsk_need_resched(prev);
5722
5723         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5724                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5725                         prev->state = TASK_RUNNING;
5726                 else
5727                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5728                 switch_count = &prev->nvcsw;
5729         }
5730
5731         pre_schedule(rq, prev);
5732
5733         if (unlikely(!rq->nr_running))
5734                 idle_balance(cpu, rq);
5735
5736         put_prev_task(rq, prev);
5737         next = pick_next_task(rq);
5738
5739         if (likely(prev != next)) {
5740                 sched_info_switch(prev, next);
5741                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5742
5743                 rq->nr_switches++;
5744                 rq->curr = next;
5745                 ++*switch_count;
5746
5747                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5748                 /*
5749                  * the context switch might have flipped the stack from under
5750                  * us, hence refresh the local variables.
5751                  */
5752                 cpu = smp_processor_id();
5753                 rq = cpu_rq(cpu);
5754         } else
5755                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5756
5757         post_schedule(rq);
5758
5759         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5760                 goto need_resched_nonpreemptible;
5761
5762         preempt_enable_no_resched();
5763         if (need_resched())
5764                 goto need_resched;
5765 }
5766 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5767
5768 #ifdef CONFIG_SMP
5769 /*
5770  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5771  * access and not reliable.
5772  */
5773 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5774 {
5775         unsigned int cpu;
5776         struct rq *rq;
5777
5778         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5779                 return 0;
5780
5781 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5782         /*
5783          * Need to access the cpu field knowing that
5784          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5785          * the mutex owner just released it and exited.
5786          */
5787         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5788                 return 0;
5789 #else
5790         cpu = owner->cpu;
5791 #endif
5792
5793         /*
5794          * Even if the access succeeded (likely case),
5795          * the cpu field may no longer be valid.
5796          */
5797         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5798                 return 0;
5799
5800         /*
5801          * We need to validate that we can do a
5802          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5803          */
5804         if (!cpu_online(cpu))
5805                 return 0;
5806
5807         rq = cpu_rq(cpu);
5808
5809         for (;;) {
5810                 /*
5811                  * Owner changed, break to re-assess state.
5812                  */
5813                 if (lock->owner != owner)
5814                         break;
5815
5816                 /*
5817                  * Is that owner really running on that cpu?
5818                  */
5819                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5820                         return 0;
5821
5822                 cpu_relax();
5823         }
5824
5825         return 1;
5826 }
5827 #endif
5828
5829 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5830 /*
5831  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5832  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5833  * occur there and call schedule directly.
5834  */
5835 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5836 {
5837         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5838
5839         /*
5840          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5841          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5842          */
5843         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5844                 return;
5845
5846         do {
5847                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5848                 schedule();
5849                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5850
5851                 /*
5852                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5853                  * between schedule and now.
5854                  */
5855                 barrier();
5856         } while (need_resched());
5857 }
5858 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5859
5860 /*
5861  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5862  * off of irq context.
5863  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5864  * protect us against recursive calling from irq.
5865  */
5866 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5867 {
5868         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5869
5870         /* Catch callers which need to be fixed */
5871         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5872
5873         do {
5874                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5875                 local_irq_enable();
5876                 schedule();
5877                 local_irq_disable();
5878                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5879
5880                 /*
5881                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5882                  * between schedule and now.
5883                  */
5884                 barrier();
5885         } while (need_resched());
5886 }
5887
5888 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5889
5890 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5891                           void *key)
5892 {
5893         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5894 }
5895 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5896
5897 /*
5898  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5899  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5900  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5901  *
5902  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5903  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5904  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5905  */
5906 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5907                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5908 {
5909         wait_queue_t *curr, *next;
5910
5911         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5912                 unsigned flags = curr->flags;
5913
5914                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5915                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5916                         break;
5917         }
5918 }
5919
5920 /**
5921  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5922  * @q: the waitqueue
5923  * @mode: which threads
5924  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5925  * @key: is directly passed to the wakeup function
5926  *
5927  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5928  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5929  */
5930 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5931                         int nr_exclusive, void *key)
5932 {
5933         unsigned long flags;
5934
5935         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5936         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5937         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5938 }
5939 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5940
5941 /*
5942  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5943  */
5944 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5945 {
5946         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5947 }
5948
5949 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5950 {
5951         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5952 }
5953
5954 /**
5955  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5956  * @q: the waitqueue
5957  * @mode: which threads
5958  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5959  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5960  *
5961  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5962  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5963  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5964  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5965  *
5966  * On UP it can prevent extra preemption.
5967  *
5968  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5969  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5970  */
5971 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5972                         int nr_exclusive, void *key)
5973 {
5974         unsigned long flags;
5975         int wake_flags = WF_SYNC;
5976
5977         if (unlikely(!q))
5978                 return;
5979
5980         if (unlikely(!nr_exclusive))
5981                 wake_flags = 0;
5982
5983         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5984         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5985         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5986 }
5987 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5988
5989 /*
5990  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5991  */
5992 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5993 {
5994         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5995 }
5996 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5997
5998 /**
5999  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
6000  * @x:  holds the state of this particular completion
6001  *
6002  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
6003  * awakened in the same order in which they were queued.
6004  *
6005  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
6006  *
6007  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
6008  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
6009  */
6010 void complete(struct completion *x)
6011 {
6012         unsigned long flags;
6013
6014         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6015         x->done++;
6016         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
6017         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6018 }
6019 EXPORT_SYMBOL(complete);
6020
6021 /**
6022  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
6023  * @x:  holds the state of this particular completion
6024  *
6025  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
6026  *
6027  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
6028  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
6029  */
6030 void complete_all(struct completion *x)
6031 {
6032         unsigned long flags;
6033
6034         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6035         x->done += UINT_MAX/2;
6036         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
6037         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6038 }
6039 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
6040
6041 static inline long __sched
6042 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
6043 {
6044         if (!x->done) {
6045                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
6046
6047                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
6048                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
6049                 do {
6050                         if (signal_pending_state(state, current)) {
6051                                 timeout = -ERESTARTSYS;
6052                                 break;
6053                         }
6054                         __set_current_state(state);
6055                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6056                         timeout = schedule_timeout(timeout);
6057                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6058                 } while (!x->done && timeout);
6059                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
6060                 if (!x->done)
6061                         return timeout;
6062         }
6063         x->done--;
6064         return timeout ?: 1;
6065 }
6066
6067 static long __sched
6068 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
6069 {
6070         might_sleep();
6071
6072         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6073         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
6074         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6075         return timeout;
6076 }
6077
6078 /**
6079  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
6080  * @x:  holds the state of this particular completion
6081  *
6082  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
6083  * interruptible and there is no timeout.
6084  *
6085  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
6086  * and interrupt capability. Also see complete().
6087  */
6088 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
6089 {
6090         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
6091 }
6092 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
6093
6094 /**
6095  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
6096  * @x:  holds the state of this particular completion
6097  * @timeout:  timeout value in jiffies
6098  *
6099  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
6100  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
6101  * interruptible.
6102  */
6103 unsigned long __sched
6104 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
6105 {
6106         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
6107 }
6108 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
6109
6110 /**
6111  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
6112  * @x:  holds the state of this particular completion
6113  *
6114  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
6115  * interruptible.
6116  */
6117 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
6118 {
6119         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
6120         if (t == -ERESTARTSYS)
6121                 return t;
6122         return 0;
6123 }
6124 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
6125
6126 /**
6127  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
6128  * @x:  holds the state of this particular completion
6129  * @timeout:  timeout value in jiffies
6130  *
6131  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
6132  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
6133  */
6134 unsigned long __sched
6135 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
6136                                           unsigned long timeout)
6137 {
6138         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
6139 }
6140 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
6141
6142 /**
6143  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
6144  * @x:  holds the state of this particular completion
6145  *
6146  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
6147  * interrupted by a kill signal.
6148  */
6149 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
6150 {
6151         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
6152         if (t == -ERESTARTSYS)
6153                 return t;
6154         return 0;
6155 }
6156 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
6157
6158 /**
6159  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
6160  *      @x:     completion structure
6161  *
6162  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
6163  *               1 if a decrement succeeded.
6164  *
6165  *      If a completion is being used as a counting completion,
6166  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
6167  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
6168  *      is protecting is not available.
6169  */
6170 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
6171 {
6172         unsigned long flags;
6173         int ret = 1;
6174
6175         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6176         if (!x->done)
6177                 ret = 0;
6178         else
6179                 x->done--;
6180         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6181         return ret;
6182 }
6183 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6184
6185 /**
6186  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6187  *      @x:     completion structure
6188  *
6189  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6190  *               1 if there are no waiters.
6191  *
6192  */
6193 bool completion_done(struct completion *x)
6194 {
6195         unsigned long flags;
6196         int ret = 1;
6197
6198         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6199         if (!x->done)
6200                 ret = 0;
6201         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6202         return ret;
6203 }
6204 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6205
6206 static long __sched
6207 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6208 {
6209         unsigned long flags;
6210         wait_queue_t wait;
6211
6212         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6213
6214         __set_current_state(state);
6215
6216         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6217         __add_wait_queue(q, &wait);
6218         spin_unlock(&q->lock);
6219         timeout = schedule_timeout(timeout);
6220         spin_lock_irq(&q->lock);
6221         __remove_wait_queue(q, &wait);
6222         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6223
6224         return timeout;
6225 }
6226
6227 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6228 {
6229         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6230 }
6231 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6232
6233 long __sched
6234 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6235 {
6236         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6237 }
6238 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6239
6240 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6241 {
6242         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6243 }
6244 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6245
6246 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6247 {
6248         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6249 }
6250 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6251
6252 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6253
6254 /*
6255  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6256  * @p: task
6257  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6258  *
6259  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6260  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6261  *
6262  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6263  */
6264 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6265 {
6266         unsigned long flags;
6267         int oldprio, on_rq, running;
6268         struct rq *rq;
6269         const struct sched_class *prev_class;
6270
6271         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6272
6273         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6274         update_rq_clock(rq);
6275
6276         oldprio = p->prio;
6277         prev_class = p->sched_class;
6278         on_rq = p->se.on_rq;
6279         running = task_current(rq, p);
6280         if (on_rq)
6281                 dequeue_task(rq, p, 0);
6282         if (running)
6283                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6284
6285         if (rt_prio(prio))
6286                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6287         else
6288                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6289
6290         p->prio = prio;
6291
6292         if (running)
6293                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6294         if (on_rq) {
6295                 enqueue_task(rq, p, 0, oldprio < prio);
6296
6297                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6298         }
6299         task_rq_unlock(rq, &flags);
6300 }
6301
6302 #endif
6303
6304 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6305 {
6306         int old_prio, delta, on_rq;
6307         unsigned long flags;
6308         struct rq *rq;
6309
6310         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6311                 return;
6312         /*
6313          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6314          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6315          */
6316         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6317         update_rq_clock(rq);
6318         /*
6319          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6320          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6321          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6322          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6323          */
6324         if (task_has_rt_policy(p)) {
6325                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6326                 goto out_unlock;
6327         }
6328         on_rq = p->se.on_rq;
6329         if (on_rq)
6330                 dequeue_task(rq, p, 0);
6331
6332         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6333         set_load_weight(p);
6334         old_prio = p->prio;
6335         p->prio = effective_prio(p);
6336         delta = p->prio - old_prio;
6337
6338         if (on_rq) {
6339                 enqueue_task(rq, p, 0, false);
6340                 /*
6341                  * If the task increased its priority or is running and
6342                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6343                  */
6344                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6345                         resched_task(rq->curr);
6346         }
6347 out_unlock:
6348         task_rq_unlock(rq, &flags);
6349 }
6350 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6351
6352 /*
6353  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6354  * @p: task
6355  * @nice: nice value
6356  */
6357 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6358 {
6359         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6360         int nice_rlim = 20 - nice;
6361
6362         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6363                 capable(CAP_SYS_NICE));
6364 }
6365
6366 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6367
6368 /*
6369  * sys_nice - change the priority of the current process.
6370  * @increment: priority increment
6371  *
6372  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6373  * does similar things.
6374  */
6375 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6376 {
6377         long nice, retval;
6378
6379         /*
6380          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6381          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6382          * and we have a single winner.
6383          */
6384         if (increment < -40)
6385                 increment = -40;
6386         if (increment > 40)
6387                 increment = 40;
6388
6389         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6390         if (nice < -20)
6391                 nice = -20;
6392         if (nice > 19)
6393                 nice = 19;
6394
6395         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6396                 return -EPERM;
6397
6398         retval = security_task_setnice(current, nice);
6399         if (retval)
6400                 return retval;
6401
6402         set_user_nice(current, nice);
6403         return 0;
6404 }
6405
6406 #endif
6407
6408 /**
6409  * task_prio - return the priority value of a given task.
6410  * @p: the task in question.
6411  *
6412  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6413  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6414  * around 0, value goes from -16 to +15.
6415  */
6416 int task_prio(const struct task_struct *p)
6417 {
6418         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6419 }
6420
6421 /**
6422  * task_nice - return the nice value of a given task.
6423  * @p: the task in question.
6424  */
6425 int task_nice(const struct task_struct *p)
6426 {
6427         return TASK_NICE(p);
6428 }
6429 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6430
6431 /**
6432  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6433  * @cpu: the processor in question.
6434  */
6435 int idle_cpu(int cpu)
6436 {
6437         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6438 }
6439
6440 /**
6441  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6442  * @cpu: the processor in question.
6443  */
6444 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6445 {
6446         return cpu_rq(cpu)->idle;
6447 }
6448
6449 /**
6450  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6451  * @pid: the pid in question.
6452  */
6453 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6454 {
6455         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6456 }
6457
6458 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6459 static void
6460 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6461 {
6462         BUG_ON(p->se.on_rq);
6463
6464         p->policy = policy;
6465         switch (p->policy) {
6466         case SCHED_NORMAL:
6467         case SCHED_BATCH:
6468         case SCHED_IDLE:
6469                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6470                 break;
6471         case SCHED_FIFO:
6472         case SCHED_RR:
6473                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6474                 break;
6475         }
6476
6477         p->rt_priority = prio;
6478         p->normal_prio = normal_prio(p);
6479         /* we are holding p->pi_lock already */
6480         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6481         set_load_weight(p);
6482 }
6483
6484 /*
6485  * check the target process has a UID that matches the current process's
6486  */
6487 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6488 {
6489         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6490         bool match;
6491
6492         rcu_read_lock();
6493         pcred = __task_cred(p);
6494         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6495                  cred->euid == pcred->uid);
6496         rcu_read_unlock();
6497         return match;
6498 }
6499
6500 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6501                                 struct sched_param *param, bool user)
6502 {
6503         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6504         unsigned long flags;
6505         const struct sched_class *prev_class;
6506         struct rq *rq;
6507         int reset_on_fork;
6508
6509         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6510         BUG_ON(in_interrupt());
6511 recheck:
6512         /* double check policy once rq lock held */
6513         if (policy < 0) {
6514                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6515                 policy = oldpolicy = p->policy;
6516         } else {
6517                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6518                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6519
6520                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6521                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6522                                 policy != SCHED_IDLE)
6523                         return -EINVAL;
6524         }
6525
6526         /*
6527          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6528          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6529          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6530          */
6531         if (param->sched_priority < 0 ||
6532             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6533             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6534                 return -EINVAL;
6535         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6536                 return -EINVAL;
6537
6538         /*
6539          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6540          */
6541         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6542                 if (rt_policy(policy)) {
6543                         unsigned long rlim_rtprio;
6544
6545                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6546                                 return -ESRCH;
6547                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6548                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6549
6550                         /* can't set/change the rt policy */
6551                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6552                                 return -EPERM;
6553
6554                         /* can't increase priority */
6555                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6556                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6557                                 return -EPERM;
6558                 }
6559                 /*
6560                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6561                  * move out of SCHED_IDLE either:
6562                  */
6563                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6564                         return -EPERM;
6565
6566                 /* can't change other user's priorities */
6567                 if (!check_same_owner(p))
6568                         return -EPERM;
6569
6570                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6571                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6572                         return -EPERM;
6573         }
6574
6575         if (user) {
6576 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6577                 /*
6578                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6579                  * assigned.
6580                  */
6581                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6582                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6583                         return -EPERM;
6584 #endif
6585
6586                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6587                 if (retval)
6588                         return retval;
6589         }
6590
6591         /*
6592          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6593          * changing the priority of the task:
6594          */
6595         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6596         /*
6597          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6598          * runqueue lock must be held.
6599          */
6600         rq = __task_rq_lock(p);
6601         /* recheck policy now with rq lock held */
6602         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6603                 policy = oldpolicy = -1;
6604                 __task_rq_unlock(rq);
6605                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6606                 goto recheck;
6607         }
6608         update_rq_clock(rq);
6609         on_rq = p->se.on_rq;
6610         running = task_current(rq, p);
6611         if (on_rq)
6612                 deactivate_task(rq, p, 0);
6613         if (running)
6614                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6615
6616         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6617
6618         oldprio = p->prio;
6619         prev_class = p->sched_class;
6620         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6621
6622         if (running)
6623                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6624         if (on_rq) {
6625                 activate_task(rq, p, 0);
6626
6627                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6628         }
6629         __task_rq_unlock(rq);
6630         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6631
6632         rt_mutex_adjust_pi(p);
6633
6634         return 0;
6635 }
6636
6637 /**
6638  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6639  * @p: the task in question.
6640  * @policy: new policy.
6641  * @param: structure containing the new RT priority.
6642  *
6643  * NOTE that the task may be already dead.
6644  */
6645 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6646                        struct sched_param *param)
6647 {
6648         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6649 }
6650 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6651
6652 /**
6653  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6654  * @p: the task in question.
6655  * @policy: new policy.
6656  * @param: structure containing the new RT priority.
6657  *
6658  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6659  * current context has permission.  For example, this is needed in
6660  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6661  * but our caller might not have that capability.
6662  */
6663 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6664                                struct sched_param *param)
6665 {
6666         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6667 }
6668
6669 static int
6670 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6671 {
6672         struct sched_param lparam;
6673         struct task_struct *p;
6674         int retval;
6675
6676         if (!param || pid < 0)
6677                 return -EINVAL;
6678         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6679                 return -EFAULT;
6680
6681         rcu_read_lock();
6682         retval = -ESRCH;
6683         p = find_process_by_pid(pid);
6684         if (p != NULL)
6685                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6686         rcu_read_unlock();
6687
6688         return retval;
6689 }
6690
6691 /**
6692  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6693  * @pid: the pid in question.
6694  * @policy: new policy.
6695  * @param: structure containing the new RT priority.
6696  */
6697 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6698                 struct sched_param __user *, param)
6699 {
6700         /* negative values for policy are not valid */
6701         if (policy < 0)
6702                 return -EINVAL;
6703
6704         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6705 }
6706
6707 /**
6708  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6709  * @pid: the pid in question.
6710  * @param: structure containing the new RT priority.
6711  */
6712 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6713 {
6714         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6715 }
6716
6717 /**
6718  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6719  * @pid: the pid in question.
6720  */
6721 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6722 {
6723         struct task_struct *p;
6724         int retval;
6725
6726         if (pid < 0)
6727                 return -EINVAL;
6728
6729         retval = -ESRCH;
6730         rcu_read_lock();
6731         p = find_process_by_pid(pid);
6732         if (p) {
6733                 retval = security_task_getscheduler(p);
6734                 if (!retval)
6735                         retval = p->policy
6736                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6737         }
6738         rcu_read_unlock();
6739         return retval;
6740 }
6741
6742 /**
6743  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6744  * @pid: the pid in question.
6745  * @param: structure containing the RT priority.
6746  */
6747 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6748 {
6749         struct sched_param lp;
6750         struct task_struct *p;
6751         int retval;
6752
6753         if (!param || pid < 0)
6754                 return -EINVAL;
6755
6756         rcu_read_lock();
6757         p = find_process_by_pid(pid);
6758         retval = -ESRCH;
6759         if (!p)
6760                 goto out_unlock;
6761
6762         retval = security_task_getscheduler(p);
6763         if (retval)
6764                 goto out_unlock;
6765
6766         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6767         rcu_read_unlock();
6768
6769         /*
6770          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6771          */
6772         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6773
6774         return retval;
6775
6776 out_unlock:
6777         rcu_read_unlock();
6778         return retval;
6779 }
6780
6781 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6782 {
6783         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6784         struct task_struct *p;
6785         int retval;
6786
6787         get_online_cpus();
6788         rcu_read_lock();
6789
6790         p = find_process_by_pid(pid);
6791         if (!p) {
6792                 rcu_read_unlock();
6793                 put_online_cpus();
6794                 return -ESRCH;
6795         }
6796
6797         /* Prevent p going away */
6798         get_task_struct(p);
6799         rcu_read_unlock();
6800
6801         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6802                 retval = -ENOMEM;
6803                 goto out_put_task;
6804         }
6805         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6806                 retval = -ENOMEM;
6807                 goto out_free_cpus_allowed;
6808         }
6809         retval = -EPERM;
6810         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6811                 goto out_unlock;
6812
6813         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6814         if (retval)
6815                 goto out_unlock;
6816
6817         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6818         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6819  again:
6820         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6821
6822         if (!retval) {
6823                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6824                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6825                         /*
6826                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6827                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6828                          * cpuset's cpus_allowed
6829                          */
6830                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6831                         goto again;
6832                 }
6833         }
6834 out_unlock:
6835         free_cpumask_var(new_mask);
6836 out_free_cpus_allowed:
6837         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6838 out_put_task:
6839         put_task_struct(p);
6840         put_online_cpus();
6841         return retval;
6842 }
6843
6844 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6845                              struct cpumask *new_mask)
6846 {
6847         if (len < cpumask_size())
6848                 cpumask_clear(new_mask);
6849         else if (len > cpumask_size())
6850                 len = cpumask_size();
6851
6852         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6853 }
6854
6855 /**
6856  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6857  * @pid: pid of the process
6858  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6859  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6860  */
6861 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6862                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6863 {
6864         cpumask_var_t new_mask;
6865         int retval;
6866
6867         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6868                 return -ENOMEM;
6869
6870         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6871         if (retval == 0)
6872                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6873         free_cpumask_var(new_mask);
6874         return retval;
6875 }
6876
6877 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6878 {
6879         struct task_struct *p;
6880         unsigned long flags;
6881         struct rq *rq;
6882         int retval;
6883
6884         get_online_cpus();
6885         rcu_read_lock();
6886
6887         retval = -ESRCH;
6888         p = find_process_by_pid(pid);
6889         if (!p)
6890                 goto out_unlock;
6891
6892         retval = security_task_getscheduler(p);
6893         if (retval)
6894                 goto out_unlock;
6895
6896         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6897         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6898         task_rq_unlock(rq, &flags);
6899
6900 out_unlock:
6901         rcu_read_unlock();
6902         put_online_cpus();
6903
6904         return retval;
6905 }
6906
6907 /**
6908  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6909  * @pid: pid of the process
6910  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6911  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6912  */
6913 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6914                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6915 {
6916         int ret;
6917         cpumask_var_t mask;
6918
6919         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
6920                 return -EINVAL;
6921         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
6922                 return -EINVAL;
6923
6924         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6925                 return -ENOMEM;
6926
6927         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6928         if (ret == 0) {
6929                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
6930
6931                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
6932                         ret = -EFAULT;
6933                 else
6934                         ret = retlen;
6935         }
6936         free_cpumask_var(mask);
6937
6938         return ret;
6939 }
6940
6941 /**
6942  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6943  *
6944  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6945  * other threads running on this CPU then this function will return.
6946  */
6947 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6948 {
6949         struct rq *rq = this_rq_lock();
6950
6951         schedstat_inc(rq, yld_count);
6952         current->sched_class->yield_task(rq);
6953
6954         /*
6955          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6956          * no need to preempt or enable interrupts:
6957          */
6958         __release(rq->lock);
6959         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6960         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6961         preempt_enable_no_resched();
6962
6963         schedule();
6964
6965         return 0;
6966 }
6967
6968 static inline int should_resched(void)
6969 {
6970         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6971 }
6972
6973 static void __cond_resched(void)
6974 {
6975         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6976         schedule();
6977         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6978 }
6979
6980 int __sched _cond_resched(void)
6981 {
6982         if (should_resched()) {
6983                 __cond_resched();
6984                 return 1;
6985         }
6986         return 0;
6987 }
6988 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6989
6990 /*
6991  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6992  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6993  *
6994  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6995  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6996  * spin_unlock(), once by hand).
6997  */
6998 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6999 {
7000         int resched = should_resched();
7001         int ret = 0;
7002
7003         lockdep_assert_held(lock);
7004
7005         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
7006                 spin_unlock(lock);
7007                 if (resched)
7008                         __cond_resched();
7009                 else
7010                         cpu_relax();
7011                 ret = 1;
7012                 spin_lock(lock);
7013         }
7014         return ret;
7015 }
7016 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
7017
7018 int __sched __cond_resched_softirq(void)
7019 {
7020         BUG_ON(!in_softirq());
7021
7022         if (should_resched()) {
7023                 local_bh_enable();
7024                 __cond_resched();
7025                 local_bh_disable();
7026                 return 1;
7027         }
7028         return 0;
7029 }
7030 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
7031
7032 /**
7033  * yield - yield the current processor to other threads.
7034  *
7035  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
7036  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
7037  */
7038 void __sched yield(void)
7039 {
7040         set_current_state(TASK_RUNNING);
7041         sys_sched_yield();
7042 }
7043 EXPORT_SYMBOL(yield);
7044
7045 /*
7046  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
7047  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
7048  */
7049 void __sched io_schedule(void)
7050 {
7051         struct rq *rq = raw_rq();
7052
7053         delayacct_blkio_start();
7054         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
7055         current->in_iowait = 1;
7056         schedule();
7057         current->in_iowait = 0;
7058         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
7059         delayacct_blkio_end();
7060 }
7061 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
7062
7063 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
7064 {
7065         struct rq *rq = raw_rq();
7066         long ret;
7067
7068         delayacct_blkio_start();
7069         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
7070         current->in_iowait = 1;
7071         ret = schedule_timeout(timeout);
7072         current->in_iowait = 0;
7073         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
7074         delayacct_blkio_end();
7075         return ret;
7076 }
7077
7078 /**
7079  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
7080  * @policy: scheduling class.
7081  *
7082  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
7083  * by a given scheduling class.
7084  */
7085 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
7086 {
7087         int ret = -EINVAL;
7088
7089         switch (policy) {
7090         case SCHED_FIFO:
7091         case SCHED_RR:
7092                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
7093                 break;
7094         case SCHED_NORMAL:
7095         case SCHED_BATCH:
7096         case SCHED_IDLE:
7097                 ret = 0;
7098                 break;
7099         }
7100         return ret;
7101 }
7102
7103 /**
7104  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
7105  * @policy: scheduling class.
7106  *
7107  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
7108  * by a given scheduling class.
7109  */
7110 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
7111 {
7112         int ret = -EINVAL;
7113
7114         switch (policy) {
7115         case SCHED_FIFO:
7116         case SCHED_RR:
7117                 ret = 1;
7118                 break;
7119         case SCHED_NORMAL:
7120         case SCHED_BATCH:
7121         case SCHED_IDLE:
7122                 ret = 0;
7123         }
7124         return ret;
7125 }
7126
7127 /**
7128  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
7129  * @pid: pid of the process.
7130  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
7131  *
7132  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
7133  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
7134  */
7135 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
7136                 struct timespec __user *, interval)
7137 {
7138         struct task_struct *p;
7139         unsigned int time_slice;
7140         unsigned long flags;
7141         struct rq *rq;
7142         int retval;
7143         struct timespec t;
7144
7145         if (pid < 0)
7146                 return -EINVAL;
7147
7148         retval = -ESRCH;
7149         rcu_read_lock();
7150         p = find_process_by_pid(pid);
7151         if (!p)
7152                 goto out_unlock;
7153
7154         retval = security_task_getscheduler(p);
7155         if (retval)
7156                 goto out_unlock;
7157
7158         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7159         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
7160         task_rq_unlock(rq, &flags);
7161
7162         rcu_read_unlock();
7163         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
7164         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
7165         return retval;
7166
7167 out_unlock:
7168         rcu_read_unlock();
7169         return retval;
7170 }
7171
7172 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
7173
7174 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7175 {
7176         unsigned long free = 0;
7177         unsigned state;
7178
7179         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
7180         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
7181                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
7182 #if BITS_PER_LONG == 32
7183         if (state == TASK_RUNNING)
7184                 printk(KERN_CONT " running  ");
7185         else
7186                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
7187 #else
7188         if (state == TASK_RUNNING)
7189                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
7190         else
7191                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
7192 #endif
7193 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7194         free = stack_not_used(p);
7195 #endif
7196         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
7197                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
7198                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7199
7200         show_stack(p, NULL);
7201 }
7202
7203 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7204 {
7205         struct task_struct *g, *p;
7206
7207 #if BITS_PER_LONG == 32
7208         printk(KERN_INFO
7209                 "  task                PC stack   pid father\n");
7210 #else
7211         printk(KERN_INFO
7212                 "  task                        PC stack   pid father\n");
7213 #endif
7214         read_lock(&tasklist_lock);
7215         do_each_thread(g, p) {
7216                 /*
7217                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7218                  * console might take alot of time:
7219                  */
7220                 touch_nmi_watchdog();
7221                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7222                         sched_show_task(p);
7223         } while_each_thread(g, p);
7224
7225         touch_all_softlockup_watchdogs();
7226
7227 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7228         sysrq_sched_debug_show();
7229 #endif
7230         read_unlock(&tasklist_lock);
7231         /*
7232          * Only show locks if all tasks are dumped:
7233          */
7234         if (state_filter == -1)
7235                 debug_show_all_locks();
7236 }
7237
7238 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7239 {
7240         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7241 }
7242
7243 /**
7244  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7245  * @idle: task in question
7246  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7247  *
7248  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7249  * flag, to make booting more robust.
7250  */
7251 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7252 {
7253         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7254         unsigned long flags;
7255
7256         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7257
7258         __sched_fork(idle);
7259         idle->state = TASK_RUNNING;
7260         idle->se.exec_start = sched_clock();
7261
7262         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7263         /*
7264          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
7265          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
7266          * lockdep check in task_group() will fail.
7267          *
7268          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
7269          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
7270          *
7271          * Silence PROVE_RCU
7272          */
7273         rcu_read_lock();
7274         __set_task_cpu(idle, cpu);
7275         rcu_read_unlock();
7276
7277         rq->curr = rq->idle = idle;
7278 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7279         idle->oncpu = 1;
7280 #endif
7281         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7282
7283         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7284 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7285         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7286 #else
7287         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7288 #endif
7289         /*
7290          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7291          */
7292         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7293         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
7294 }
7295
7296 /*
7297  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7298  * indicates which cpus entered this state. This is used
7299  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7300  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7301  * always be CPU_BITS_NONE.
7302  */
7303 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7304
7305 /*
7306  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7307  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7308  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7309  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7310  * number of CPUs.
7311  *
7312  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7313  */
7314 static void update_sysctl(void)
7315 {
7316         unsigned int cpus = min(num_online_cpus(), 8U);
7317         unsigned int factor = 1 + ilog2(cpus);
7318
7319 #define SET_SYSCTL(name) \
7320         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
7321         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
7322         SET_SYSCTL(sched_latency);
7323         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
7324         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
7325 #undef SET_SYSCTL
7326 }
7327
7328 static inline void sched_init_granularity(void)
7329 {
7330         update_sysctl();
7331 }
7332
7333 #ifdef CONFIG_SMP
7334 /*
7335  * This is how migration works:
7336  *
7337  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7338  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7339  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7340  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7341  *    thread off the CPU)
7342  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7343  *    task is still in the wrong runqueue.
7344  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7345  *    it and puts it into the right queue.
7346  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7347  * 7) we wake up and the migration is done.
7348  */
7349
7350 /*
7351  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7352  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7353  * is removed from the allowed bitmask.
7354  *
7355  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7356  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7357  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7358  */
7359 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7360 {
7361         struct migration_req req;
7362         unsigned long flags;
7363         struct rq *rq;
7364         int ret = 0;
7365
7366         /*
7367          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
7368          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
7369          */
7370 again:
7371         while (task_is_waking(p))
7372                 cpu_relax();
7373         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7374         if (task_is_waking(p)) {
7375                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7376                 goto again;
7377         }
7378
7379         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7380                 ret = -EINVAL;
7381                 goto out;
7382         }
7383
7384         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7385                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7386                 ret = -EINVAL;
7387                 goto out;
7388         }
7389
7390         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7391                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7392         else {
7393                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7394                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7395         }
7396
7397         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7398         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7399                 goto out;
7400
7401         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7402                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7403                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7404
7405                 get_task_struct(mt);
7406                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7407                 wake_up_process(mt);
7408                 put_task_struct(mt);
7409                 wait_for_completion(&req.done);
7410                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7411                 return 0;
7412         }
7413 out:
7414         task_rq_unlock(rq, &flags);
7415
7416         return ret;
7417 }
7418 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7419
7420 /*
7421  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7422  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7423  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7424  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7425  *
7426  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7427  * as the task is no longer on this CPU.
7428  *
7429  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7430  */
7431 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7432 {
7433         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7434         int ret = 0;
7435
7436         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7437                 return ret;
7438
7439         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7440         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7441
7442         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7443         /* Already moved. */
7444         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7445                 goto done;
7446         /* Affinity changed (again). */
7447         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7448                 goto fail;
7449
7450         /*
7451          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
7452          * placed properly.
7453          */
7454         if (p->se.on_rq) {
7455                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7456                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
7457                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7458                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7459         }
7460 done:
7461         ret = 1;
7462 fail:
7463         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7464         return ret;
7465 }
7466
7467 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7468 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7469 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7470 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7471
7472 /*
7473  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7474  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7475  * another runqueue.
7476  */
7477 static int migration_thread(void *data)
7478 {
7479         int badcpu;
7480         int cpu = (long)data;
7481         struct rq *rq;
7482
7483         rq = cpu_rq(cpu);
7484         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7485
7486         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7487         while (!kthread_should_stop()) {
7488                 struct migration_req *req;
7489                 struct list_head *head;
7490
7491                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7492
7493                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7494                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7495                         break;
7496                 }
7497
7498                 if (rq->active_balance) {
7499                         active_load_balance(rq, cpu);
7500                         rq->active_balance = 0;
7501                 }
7502
7503                 head = &rq->migration_queue;
7504
7505                 if (list_empty(head)) {
7506                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7507                         schedule();
7508                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7509                         continue;
7510                 }
7511                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7512                 list_del_init(head->next);
7513
7514                 if (req->task != NULL) {
7515                         spin_unlock(&rq->lock);
7516                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7517                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7518                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7519                         spin_unlock(&rq->lock);
7520                 } else {
7521                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7522                         spin_unlock(&rq->lock);
7523                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7524                 }
7525                 local_irq_enable();
7526
7527                 complete(&req->done);
7528         }
7529         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7530
7531         return 0;
7532 }
7533
7534 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7535 /*
7536  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7537  */
7538 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7539 {
7540         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7541         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
7542         unsigned long flags;
7543
7544         local_irq_save(flags);
7545
7546         spin_lock(&rq->lock);
7547         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
7548         if (needs_cpu)
7549                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
7550         spin_unlock(&rq->lock);
7551         /*
7552          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
7553          * in the racer should migrate the task anyway.
7554          */
7555         if (needs_cpu)
7556                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
7557         local_irq_restore(flags);
7558 }
7559
7560 /*
7561  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7562  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7563  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7564  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7565  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7566  */
7567 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7568 {
7569         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7570         unsigned long flags;
7571
7572         local_irq_save(flags);
7573         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7574         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7575         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7576         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7577         local_irq_restore(flags);
7578 }
7579
7580 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7581 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7582 {
7583         struct task_struct *p, *t;
7584
7585         read_lock(&tasklist_lock);
7586
7587         do_each_thread(t, p) {
7588                 if (p == current)
7589                         continue;
7590
7591                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7592                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7593         } while_each_thread(t, p);
7594
7595         read_unlock(&tasklist_lock);
7596 }
7597
7598 /*
7599  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7600  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7601  * Used by CPU offline code.
7602  */
7603 void sched_idle_next(void)
7604 {
7605         int this_cpu = smp_processor_id();
7606         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7607         struct task_struct *p = rq->idle;
7608         unsigned long flags;
7609
7610         /* cpu has to be offline */
7611         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7612
7613         /*
7614          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7615          * and interrupts disabled on the current cpu.
7616          */
7617         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7618
7619         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7620
7621         update_rq_clock(rq);
7622         activate_task(rq, p, 0);
7623
7624         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7625 }
7626
7627 /*
7628  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7629  * offline.
7630  */
7631 void idle_task_exit(void)
7632 {
7633         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7634
7635         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7636
7637         if (mm != &init_mm)
7638                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7639         mmdrop(mm);
7640 }
7641
7642 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7643 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7644 {
7645         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7646
7647         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7648         BUG_ON(!p->exit_state);
7649
7650         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7651         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7652
7653         get_task_struct(p);
7654
7655         /*
7656          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7657          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7658          * fine.
7659          */
7660         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7661         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7662         spin_lock_irq(&rq->lock);
7663
7664         put_task_struct(p);
7665 }
7666
7667 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7668 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7669 {
7670         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7671         struct task_struct *next;
7672
7673         for ( ; ; ) {
7674                 if (!rq->nr_running)
7675                         break;
7676                 update_rq_clock(rq);
7677                 next = pick_next_task(rq);
7678                 if (!next)
7679                         break;
7680                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7681                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7682
7683         }
7684 }
7685
7686 /*
7687  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7688  */
7689 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7690 {
7691         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7692         rq->calc_load_active = 0;
7693 }
7694 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7695
7696 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7697
7698 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7699         {
7700                 .procname       = "sched_domain",
7701                 .mode           = 0555,
7702         },
7703         {0, },
7704 };
7705
7706 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7707         {
7708                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7709                 .procname       = "kernel",
7710                 .mode           = 0555,
7711                 .child          = sd_ctl_dir,
7712         },
7713         {0, },
7714 };
7715
7716 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7717 {
7718         struct ctl_table *entry =
7719                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7720
7721         return entry;
7722 }
7723
7724 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7725 {
7726         struct ctl_table *entry;
7727
7728         /*
7729          * In the intermediate directories, both the child directory and
7730          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7731          * will always be set. In the lowest directory the names are
7732          * static strings and all have proc handlers.
7733          */
7734         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7735                 if (entry->child)
7736                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7737                 if (entry->proc_handler == NULL)
7738                         kfree(entry->procname);
7739         }
7740
7741         kfree(*tablep);
7742         *tablep = NULL;
7743 }
7744
7745 static void
7746 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7747                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7748                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7749 {
7750         entry->procname = procname;
7751         entry->data = data;
7752         entry->maxlen = maxlen;
7753         entry->mode = mode;
7754         entry->proc_handler = proc_handler;
7755 }
7756
7757 static struct ctl_table *
7758 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7759 {
7760         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7761
7762         if (table == NULL)
7763                 return NULL;
7764
7765         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7766                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7767         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7768                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7769         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7770                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7771         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7772                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7773         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7774                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7775         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7776                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7777         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7778                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7779         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7780                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7781         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7782                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7783         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7784                 &sd->cache_nice_tries,
7785                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7786         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7787                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7788         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7789                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7790         /* &table[12] is terminator */
7791
7792         return table;
7793 }
7794
7795 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7796 {
7797         struct ctl_table *entry, *table;
7798         struct sched_domain *sd;
7799         int domain_num = 0, i;
7800         char buf[32];
7801
7802         for_each_domain(cpu, sd)
7803                 domain_num++;
7804         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7805         if (table == NULL)
7806                 return NULL;
7807
7808         i = 0;
7809         for_each_domain(cpu, sd) {
7810                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7811                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7812                 entry->mode = 0555;
7813                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7814                 entry++;
7815                 i++;
7816         }
7817         return table;
7818 }
7819
7820 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7821 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7822 {
7823         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7824         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7825         char buf[32];
7826
7827         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7828         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7829
7830         if (entry == NULL)
7831                 return;
7832
7833         for_each_possible_cpu(i) {
7834                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7835                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7836                 entry->mode = 0555;
7837                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7838                 entry++;
7839         }
7840
7841         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7842         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7843 }
7844
7845 /* may be called multiple times per register */
7846 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7847 {
7848         if (sd_sysctl_header)
7849                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7850         sd_sysctl_header = NULL;
7851         if (sd_ctl_dir[0].child)
7852                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7853 }
7854 #else
7855 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7856 {
7857 }
7858 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7859 {
7860 }
7861 #endif
7862
7863 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7864 {
7865         if (!rq->online) {
7866                 const struct sched_class *class;
7867
7868                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7869                 rq->online = 1;
7870
7871                 for_each_class(class) {
7872                         if (class->rq_online)
7873                                 class->rq_online(rq);
7874                 }
7875         }
7876 }
7877
7878 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7879 {
7880         if (rq->online) {
7881                 const struct sched_class *class;
7882
7883                 for_each_class(class) {
7884                         if (class->rq_offline)
7885                                 class->rq_offline(rq);
7886                 }
7887
7888                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7889                 rq->online = 0;
7890         }
7891 }
7892
7893 /*
7894  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7895  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7896  */
7897 static int __cpuinit
7898 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7899 {
7900         struct task_struct *p;
7901         int cpu = (long)hcpu;
7902         unsigned long flags;
7903         struct rq *rq;
7904
7905         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7906
7907         case CPU_UP_PREPARE:
7908                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7909                 if (IS_ERR(p))
7910                         return NOTIFY_BAD;
7911                 kthread_bind(p, cpu);
7912                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7913                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7914                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7915                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7916                 get_task_struct(p);
7917                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7918                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7919                 break;
7920
7921         case CPU_ONLINE:
7922                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7923                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7924
7925                 /* Update our root-domain */
7926                 rq = cpu_rq(cpu);
7927                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7928                 if (rq->rd) {
7929                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7930
7931                         set_rq_online(rq);
7932                 }
7933                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7934                 break;
7935
7936 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7937         case CPU_UP_CANCELED:
7938                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7939                         break;
7940                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7941                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7942                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7943                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7944                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7945                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7946                 break;
7947
7948         case CPU_POST_DEAD:
7949                 /*
7950                  * Bring the migration thread down in CPU_POST_DEAD event,
7951                  * since the timers should have got migrated by now and thus
7952                  * we should not see a deadlock between trying to kill the
7953                  * migration thread and the sched_rt_period_timer.
7954                  */
7955                 rq = cpu_rq(cpu);
7956                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7957                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7958                 rq->migration_thread = NULL;
7959                 break;
7960
7961         case CPU_DEAD:
7962                 migrate_live_tasks(cpu);
7963                 rq = cpu_rq(cpu);
7964                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7965                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7966                 update_rq_clock(rq);
7967                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7968                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7969                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7970                 migrate_dead_tasks(cpu);
7971                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7972                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7973                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7974                 calc_global_load_remove(rq);
7975                 /*
7976                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7977                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7978                  * the requestors.
7979                  */
7980                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7981                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7982                         struct migration_req *req;
7983
7984                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7985                                          struct migration_req, list);
7986                         list_del_init(&req->list);
7987                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7988                         complete(&req->done);
7989                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7990                 }
7991                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7992                 break;
7993
7994         case CPU_DYING:
7995                 /* Update our root-domain */
7996                 rq = cpu_rq(cpu);
7997                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7998                 if (rq->rd) {
7999                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
8000                         set_rq_offline(rq);
8001                 }
8002                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8003                 break;
8004 #endif
8005         }
8006         return NOTIFY_OK;
8007 }
8008
8009 /*
8010  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
8011  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
8012  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
8013  */
8014 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
8015         .notifier_call = migration_call,
8016         .priority = 10
8017 };
8018
8019 static int __init migration_init(void)
8020 {
8021         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
8022         int err;
8023
8024         /* Start one for the boot CPU: */
8025         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
8026         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
8027         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
8028         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
8029
8030         return 0;
8031 }
8032 early_initcall(migration_init);
8033 #endif
8034
8035 #ifdef CONFIG_SMP
8036
8037 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8038
8039 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
8040                                   struct cpumask *groupmask)
8041 {
8042         struct sched_group *group = sd->groups;
8043         char str[256];
8044
8045         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
8046         cpumask_clear(groupmask);
8047
8048         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
8049
8050         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
8051                 printk("does not load-balance\n");
8052                 if (sd->parent)
8053                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
8054                                         " has parent");
8055                 return -1;
8056         }
8057
8058         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
8059
8060         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
8061                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
8062                                 "CPU%d\n", cpu);
8063         }
8064         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
8065                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
8066                                 " CPU%d\n", cpu);
8067         }
8068
8069         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
8070         do {
8071                 if (!group) {
8072                         printk("\n");
8073                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
8074                         break;
8075                 }
8076
8077                 if (!group->cpu_power) {
8078                         printk(KERN_CONT "\n");
8079                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
8080                                         "set\n");
8081                         break;
8082                 }
8083
8084                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
8085                         printk(KERN_CONT "\n");
8086                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
8087                         break;
8088                 }
8089
8090                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
8091                         printk(KERN_CONT "\n");
8092                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
8093                         break;
8094                 }
8095
8096                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
8097
8098                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
8099
8100                 printk(KERN_CONT " %s", str);
8101                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
8102                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
8103                                 group->cpu_power);
8104                 }
8105
8106                 group = group->next;
8107         } while (group != sd->groups);
8108         printk(KERN_CONT "\n");
8109
8110         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
8111                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
8112
8113         if (sd->parent &&
8114             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
8115                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
8116                         "of domain->span\n");
8117         return 0;
8118 }
8119
8120 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
8121 {
8122         cpumask_var_t groupmask;
8123         int level = 0;
8124
8125         if (!sd) {
8126                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
8127                 return;
8128         }
8129
8130         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
8131
8132         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
8133                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
8134                 return;
8135         }
8136
8137         for (;;) {
8138                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
8139                         break;
8140                 level++;
8141                 sd = sd->parent;
8142                 if (!sd)
8143                         break;
8144         }
8145         free_cpumask_var(groupmask);
8146 }
8147 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
8148 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
8149 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
8150
8151 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
8152 {
8153         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
8154                 return 1;
8155
8156         /* Following flags need at least 2 groups */
8157         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
8158                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
8159                          SD_BALANCE_FORK |
8160                          SD_BALANCE_EXEC |
8161                          SD_SHARE_CPUPOWER |
8162                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
8163                 if (sd->groups != sd->groups->next)
8164                         return 0;
8165         }
8166
8167         /* Following flags don't use groups */
8168         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
8169                 return 0;
8170
8171         return 1;
8172 }
8173
8174 static int
8175 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
8176 {
8177         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
8178
8179         if (sd_degenerate(parent))
8180                 return 1;
8181
8182         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
8183                 return 0;
8184
8185         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
8186         if (parent->groups == parent->groups->next) {
8187                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
8188                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
8189                                 SD_BALANCE_FORK |
8190                                 SD_BALANCE_EXEC |
8191                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
8192                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
8193                 if (nr_node_ids == 1)
8194                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8195         }
8196         if (~cflags & pflags)
8197                 return 0;
8198
8199         return 1;
8200 }
8201
8202 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8203 {
8204         synchronize_sched();
8205
8206         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8207
8208         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8209         free_cpumask_var(rd->online);
8210         free_cpumask_var(rd->span);
8211         kfree(rd);
8212 }
8213
8214 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8215 {
8216         struct root_domain *old_rd = NULL;
8217         unsigned long flags;
8218
8219         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8220
8221         if (rq->rd) {
8222                 old_rd = rq->rd;
8223
8224                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8225                         set_rq_offline(rq);
8226
8227                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8228
8229                 /*
8230                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8231                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8232                  * in this function:
8233                  */
8234                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8235                         old_rd = NULL;
8236         }
8237
8238         atomic_inc(&rd->refcount);
8239         rq->rd = rd;
8240
8241         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8242         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8243                 set_rq_online(rq);
8244
8245         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8246
8247         if (old_rd)
8248                 free_rootdomain(old_rd);
8249 }
8250
8251 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8252 {
8253         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8254
8255         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8256
8257         if (bootmem)
8258                 gfp = GFP_NOWAIT;
8259
8260         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8261                 goto out;
8262         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8263                 goto free_span;
8264         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8265                 goto free_online;
8266
8267         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8268                 goto free_rto_mask;
8269         return 0;
8270
8271 free_rto_mask:
8272         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8273 free_online:
8274         free_cpumask_var(rd->online);
8275 free_span:
8276         free_cpumask_var(rd->span);
8277 out:
8278         return -ENOMEM;
8279 }
8280
8281 static void init_defrootdomain(void)
8282 {
8283         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8284
8285         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8286 }
8287
8288 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8289 {
8290         struct root_domain *rd;
8291
8292         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8293         if (!rd)
8294                 return NULL;
8295
8296         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8297                 kfree(rd);
8298                 return NULL;
8299         }
8300
8301         return rd;
8302 }
8303
8304 /*
8305  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8306  * hold the hotplug lock.
8307  */
8308 static void
8309 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8310 {
8311         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8312         struct sched_domain *tmp;
8313
8314         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
8315                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
8316
8317         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8318         for (tmp = sd; tmp; ) {
8319                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8320                 if (!parent)
8321                         break;
8322
8323                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8324                         tmp->parent = parent->parent;
8325                         if (parent->parent)
8326                                 parent->parent->child = tmp;
8327                 } else
8328                         tmp = tmp->parent;
8329         }
8330
8331         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8332                 sd = sd->parent;
8333                 if (sd)
8334                         sd->child = NULL;
8335         }
8336
8337         sched_domain_debug(sd, cpu);
8338
8339         rq_attach_root(rq, rd);
8340         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8341 }
8342
8343 /* cpus with isolated domains */
8344 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8345
8346 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8347 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8348 {
8349         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8350         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8351         return 1;
8352 }
8353
8354 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8355
8356 /*
8357  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8358  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8359  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8360  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8361  *
8362  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8363  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8364  * and ->cpu_power to 0.
8365  */
8366 static void
8367 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8368                         const struct cpumask *cpu_map,
8369                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8370                                         struct sched_group **sg,
8371                                         struct cpumask *tmpmask),
8372                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8373 {
8374         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8375         int i;
8376
8377         cpumask_clear(covered);
8378
8379         for_each_cpu(i, span) {
8380                 struct sched_group *sg;
8381                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8382                 int j;
8383
8384                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8385                         continue;
8386
8387                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8388                 sg->cpu_power = 0;
8389
8390                 for_each_cpu(j, span) {
8391                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8392                                 continue;
8393
8394                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8395                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8396                 }
8397                 if (!first)
8398                         first = sg;
8399                 if (last)
8400                         last->next = sg;
8401                 last = sg;
8402         }
8403         last->next = first;
8404 }
8405
8406 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8407
8408 #ifdef CONFIG_NUMA
8409
8410 /**
8411  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8412  * @node: node whose sched_domain we're building
8413  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8414  *
8415  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8416  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8417  *
8418  * Should use nodemask_t.
8419  */
8420 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8421 {
8422         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8423
8424         min_val = INT_MAX;
8425
8426         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8427                 /* Start at @node */
8428                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8429
8430                 if (!nr_cpus_node(n))
8431                         continue;
8432
8433                 /* Skip already used nodes */
8434                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8435                         continue;
8436
8437                 /* Simple min distance search */
8438                 val = node_distance(node, n);
8439
8440                 if (val < min_val) {
8441                         min_val = val;
8442                         best_node = n;
8443                 }
8444         }
8445
8446         node_set(best_node, *used_nodes);
8447         return best_node;
8448 }
8449
8450 /**
8451  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8452  * @node: node whose cpumask we're constructing
8453  * @span: resulting cpumask
8454  *
8455  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8456  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8457  * out optimally.
8458  */
8459 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8460 {
8461         nodemask_t used_nodes;
8462         int i;
8463
8464         cpumask_clear(span);
8465         nodes_clear(used_nodes);
8466
8467         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8468         node_set(node, used_nodes);
8469
8470         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8471                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8472
8473                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8474         }
8475 }
8476 #endif /* CONFIG_NUMA */
8477
8478 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8479
8480 /*
8481  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8482  *
8483  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8484  *   and struct sched_domain. )
8485  */
8486 struct static_sched_group {
8487         struct sched_group sg;
8488         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8489 };
8490
8491 struct static_sched_domain {
8492         struct sched_domain sd;
8493         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8494 };
8495
8496 struct s_data {
8497 #ifdef CONFIG_NUMA
8498         int                     sd_allnodes;
8499         cpumask_var_t           domainspan;
8500         cpumask_var_t           covered;
8501         cpumask_var_t           notcovered;
8502 #endif
8503         cpumask_var_t           nodemask;
8504         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8505         cpumask_var_t           this_core_map;
8506         cpumask_var_t           send_covered;
8507         cpumask_var_t           tmpmask;
8508         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8509         struct root_domain      *rd;
8510 };
8511
8512 enum s_alloc {
8513         sa_sched_groups = 0,
8514         sa_rootdomain,
8515         sa_tmpmask,
8516         sa_send_covered,
8517         sa_this_core_map,
8518         sa_this_sibling_map,
8519         sa_nodemask,
8520         sa_sched_group_nodes,
8521 #ifdef CONFIG_NUMA
8522         sa_notcovered,
8523         sa_covered,
8524         sa_domainspan,
8525 #endif
8526         sa_none,
8527 };
8528
8529 /*
8530  * SMT sched-domains:
8531  */
8532 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8533 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8534 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8535
8536 static int
8537 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8538                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8539 {
8540         if (sg)
8541                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8542         return cpu;
8543 }
8544 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8545
8546 /*
8547  * multi-core sched-domains:
8548  */
8549 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8550 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8551 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8552 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8553
8554 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8555 static int
8556 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8557                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8558 {
8559         int group;
8560
8561         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8562         group = cpumask_first(mask);
8563         if (sg)
8564                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8565         return group;
8566 }
8567 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8568 static int
8569 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8570                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8571 {
8572         if (sg)
8573                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8574         return cpu;
8575 }
8576 #endif
8577
8578 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8579 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8580
8581 static int
8582 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8583                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8584 {
8585         int group;
8586 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8587         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8588         group = cpumask_first(mask);
8589 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8590         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8591         group = cpumask_first(mask);
8592 #else
8593         group = cpu;
8594 #endif
8595         if (sg)
8596                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8597         return group;
8598 }
8599
8600 #ifdef CONFIG_NUMA
8601 /*
8602  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8603  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8604  * gets dynamically allocated.
8605  */
8606 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8607 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8608
8609 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8610 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8611
8612 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8613                                  struct sched_group **sg,
8614                                  struct cpumask *nodemask)
8615 {
8616         int group;
8617
8618         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8619         group = cpumask_first(nodemask);
8620
8621         if (sg)
8622                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8623         return group;
8624 }
8625
8626 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8627 {
8628         struct sched_group *sg = group_head;
8629         int j;
8630
8631         if (!sg)
8632                 return;
8633         do {
8634                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8635                         struct sched_domain *sd;
8636
8637                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8638                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8639                                 /*
8640                                  * Only add "power" once for each
8641                                  * physical package.
8642                                  */
8643                                 continue;
8644                         }
8645
8646                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8647                 }
8648                 sg = sg->next;
8649         } while (sg != group_head);
8650 }
8651
8652 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8653                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8654 {
8655         struct sched_domain *sd;
8656         struct sched_group *sg, *prev;
8657         int n, j;
8658
8659         cpumask_clear(d->covered);
8660         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8661         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8662                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8663                 goto out;
8664         }
8665
8666         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8667         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8668
8669         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8670                           GFP_KERNEL, num);
8671         if (!sg) {
8672                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8673                        num);
8674                 return -ENOMEM;
8675         }
8676         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8677
8678         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8679                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8680                 sd->groups = sg;
8681         }
8682
8683         sg->cpu_power = 0;
8684         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8685         sg->next = sg;
8686         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8687
8688         prev = sg;
8689         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8690                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8691                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8692                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8693                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8694                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8695                         break;
8696                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8697                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8698                         continue;
8699                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8700                                   GFP_KERNEL, num);
8701                 if (!sg) {
8702                         printk(KERN_WARNING
8703                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8704                         return -ENOMEM;
8705                 }
8706                 sg->cpu_power = 0;
8707                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8708                 sg->next = prev->next;
8709                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8710                 prev->next = sg;
8711                 prev = sg;
8712         }
8713 out:
8714         return 0;
8715 }
8716 #endif /* CONFIG_NUMA */
8717
8718 #ifdef CONFIG_NUMA
8719 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8720 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8721                               struct cpumask *nodemask)
8722 {
8723         int cpu, i;
8724
8725         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8726                 struct sched_group **sched_group_nodes
8727                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8728
8729                 if (!sched_group_nodes)
8730                         continue;
8731
8732                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8733                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8734
8735                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8736                         if (cpumask_empty(nodemask))
8737                                 continue;
8738
8739                         if (sg == NULL)
8740                                 continue;
8741                         sg = sg->next;
8742 next_sg:
8743                         oldsg = sg;
8744                         sg = sg->next;
8745                         kfree(oldsg);
8746                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8747                                 goto next_sg;
8748                 }
8749                 kfree(sched_group_nodes);
8750                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8751         }
8752 }
8753 #else /* !CONFIG_NUMA */
8754 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8755                               struct cpumask *nodemask)
8756 {
8757 }
8758 #endif /* CONFIG_NUMA */
8759
8760 /*
8761  * Initialize sched groups cpu_power.
8762  *
8763  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8764  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8765  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8766  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8767  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8768  * less cpu_power.
8769  */
8770 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8771 {
8772         struct sched_domain *child;
8773         struct sched_group *group;
8774         long power;
8775         int weight;
8776
8777         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8778
8779         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8780                 return;
8781
8782         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
8783
8784         child = sd->child;
8785
8786         sd->groups->cpu_power = 0;
8787
8788         if (!child) {
8789                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8790                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8791                 /*
8792                  * SMT siblings share the power of a single core.
8793                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8794                  * that one core than a single thread would have,
8795                  * reflect that in sd->smt_gain.
8796                  */
8797                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8798                         power *= sd->smt_gain;
8799                         power /= weight;
8800                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8801                 }
8802                 sd->groups->cpu_power += power;
8803                 return;
8804         }
8805
8806         /*
8807          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8808          */
8809         group = child->groups;
8810         do {
8811                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8812                 group = group->next;
8813         } while (group != child->groups);
8814 }
8815
8816 /*
8817  * Initializers for schedule domains
8818  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8819  */
8820
8821 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8822 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8823 #else
8824 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8825 #endif
8826
8827 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8828
8829 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8830 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8831 {                                                               \
8832         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8833         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8834         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8835         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8836 }
8837
8838 SD_INIT_FUNC(CPU)
8839 #ifdef CONFIG_NUMA
8840  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8841  SD_INIT_FUNC(NODE)
8842 #endif
8843 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8844  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8845 #endif
8846 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8847  SD_INIT_FUNC(MC)
8848 #endif
8849
8850 static int default_relax_domain_level = -1;
8851
8852 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8853 {
8854         unsigned long val;
8855
8856         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8857         if (val < SD_LV_MAX)
8858                 default_relax_domain_level = val;
8859
8860         return 1;
8861 }
8862 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8863
8864 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8865                                  struct sched_domain_attr *attr)
8866 {
8867         int request;
8868
8869         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8870                 if (default_relax_domain_level < 0)
8871                         return;
8872                 else
8873                         request = default_relax_domain_level;
8874         } else
8875                 request = attr->relax_domain_level;
8876         if (request < sd->level) {
8877                 /* turn off idle balance on this domain */
8878                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8879         } else {
8880                 /* turn on idle balance on this domain */
8881                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8882         }
8883 }
8884
8885 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8886                                  const struct cpumask *cpu_map)
8887 {
8888         switch (what) {
8889         case sa_sched_groups:
8890                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8891                 d->sched_group_nodes = NULL;
8892         case sa_rootdomain:
8893                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8894         case sa_tmpmask:
8895                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8896         case sa_send_covered:
8897                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8898         case sa_this_core_map:
8899                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8900         case sa_this_sibling_map:
8901                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8902         case sa_nodemask:
8903                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8904         case sa_sched_group_nodes:
8905 #ifdef CONFIG_NUMA
8906                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8907         case sa_notcovered:
8908                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8909         case sa_covered:
8910                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8911         case sa_domainspan:
8912                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8913 #endif
8914         case sa_none:
8915                 break;
8916         }
8917 }
8918
8919 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8920                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8921 {
8922 #ifdef CONFIG_NUMA
8923         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8924                 return sa_none;
8925         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8926                 return sa_domainspan;
8927         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8928                 return sa_covered;
8929         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8930         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8931                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8932         if (!d->sched_group_nodes) {
8933                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8934                 return sa_notcovered;
8935         }
8936         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8937 #endif
8938         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8939                 return sa_sched_group_nodes;
8940         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8941                 return sa_nodemask;
8942         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8943                 return sa_this_sibling_map;
8944         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8945                 return sa_this_core_map;
8946         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8947                 return sa_send_covered;
8948         d->rd = alloc_rootdomain();
8949         if (!d->rd) {
8950                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8951                 return sa_tmpmask;
8952         }
8953         return sa_rootdomain;
8954 }
8955
8956 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8957         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8958 {
8959         struct sched_domain *sd = NULL;
8960 #ifdef CONFIG_NUMA
8961         struct sched_domain *parent;
8962
8963         d->sd_allnodes = 0;
8964         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8965             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8966                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8967                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8968                 set_domain_attribute(sd, attr);
8969                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8970                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8971                 d->sd_allnodes = 1;
8972         }
8973         parent = sd;
8974
8975         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8976         SD_INIT(sd, NODE);
8977         set_domain_attribute(sd, attr);
8978         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8979         sd->parent = parent;
8980         if (parent)
8981                 parent->child = sd;
8982         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8983 #endif
8984         return sd;
8985 }
8986
8987 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8988         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8989         struct sched_domain *parent, int i)
8990 {
8991         struct sched_domain *sd;
8992         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8993         SD_INIT(sd, CPU);
8994         set_domain_attribute(sd, attr);
8995         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8996         sd->parent = parent;
8997         if (parent)
8998                 parent->child = sd;
8999         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
9000         return sd;
9001 }
9002
9003 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
9004         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
9005         struct sched_domain *parent, int i)
9006 {
9007         struct sched_domain *sd = parent;
9008 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9009         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9010         SD_INIT(sd, MC);
9011         set_domain_attribute(sd, attr);
9012         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
9013         sd->parent = parent;
9014         parent->child = sd;
9015         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
9016 #endif
9017         return sd;
9018 }
9019
9020 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
9021         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
9022         struct sched_domain *parent, int i)
9023 {
9024         struct sched_domain *sd = parent;
9025 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9026         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9027         SD_INIT(sd, SIBLING);
9028         set_domain_attribute(sd, attr);
9029         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
9030         sd->parent = parent;
9031         parent->child = sd;
9032         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
9033 #endif
9034         return sd;
9035 }
9036
9037 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
9038                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
9039 {
9040         switch (l) {
9041 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9042         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
9043                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
9044                             topology_thread_cpumask(cpu));
9045                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
9046                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
9047                                                 &cpu_to_cpu_group,
9048                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
9049                 break;
9050 #endif
9051 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9052         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
9053                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
9054                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
9055                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
9056                                                 &cpu_to_core_group,
9057                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
9058                 break;
9059 #endif
9060         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
9061                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
9062                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
9063                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
9064                                                 &cpu_to_phys_group,
9065                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
9066                 break;
9067 #ifdef CONFIG_NUMA
9068         case SD_LV_ALLNODES:
9069                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
9070                                         d->send_covered, d->tmpmask);
9071                 break;
9072 #endif
9073         default:
9074                 break;
9075         }
9076 }
9077
9078 /*
9079  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
9080  * to the individual cpus
9081  */
9082 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9083                                  struct sched_domain_attr *attr)
9084 {
9085         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
9086         struct s_data d;
9087         struct sched_domain *sd;
9088         int i;
9089 #ifdef CONFIG_NUMA
9090         d.sd_allnodes = 0;
9091 #endif
9092
9093         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
9094         if (alloc_state != sa_rootdomain)
9095                 goto error;
9096         alloc_state = sa_sched_groups;
9097
9098         /*
9099          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
9100          */
9101         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9102                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
9103                             cpu_map);
9104
9105                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
9106                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
9107                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
9108                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
9109         }
9110
9111         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9112                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
9113                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
9114         }
9115
9116         /* Set up physical groups */
9117         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
9118                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
9119
9120 #ifdef CONFIG_NUMA
9121         /* Set up node groups */
9122         if (d.sd_allnodes)
9123                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
9124
9125         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
9126                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
9127                         goto error;
9128 #endif
9129
9130         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
9131 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9132         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9133                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9134                 init_sched_groups_power(i, sd);
9135         }
9136 #endif
9137 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9138         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9139                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9140                 init_sched_groups_power(i, sd);
9141         }
9142 #endif
9143
9144         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9145                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9146                 init_sched_groups_power(i, sd);
9147         }
9148
9149 #ifdef CONFIG_NUMA
9150         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
9151                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
9152
9153         if (d.sd_allnodes) {
9154                 struct sched_group *sg;
9155
9156                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
9157                                                                 d.tmpmask);
9158                 init_numa_sched_groups_power(sg);
9159         }
9160 #endif
9161
9162         /* Attach the domains */
9163         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9164 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9165                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9166 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
9167                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9168 #else
9169                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9170 #endif
9171                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
9172         }
9173
9174         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
9175         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
9176         return 0;
9177
9178 error:
9179         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
9180         return -ENOMEM;
9181 }
9182
9183 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9184 {
9185         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
9186 }
9187
9188 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
9189 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
9190 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
9191                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
9192
9193 /*
9194  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
9195  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
9196  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
9197  */
9198 static cpumask_var_t fallback_doms;
9199
9200 /*
9201  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9202  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9203  * or 0 if it stayed the same.
9204  */
9205 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9206 {
9207         return 0;
9208 }
9209
9210 /*
9211  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9212  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9213  * exclude other special cases in the future.
9214  */
9215 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9216 {
9217         int err;
9218
9219         arch_update_cpu_topology();
9220         ndoms_cur = 1;
9221         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
9222         if (!doms_cur)
9223                 doms_cur = fallback_doms;
9224         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
9225         dattr_cur = NULL;
9226         err = build_sched_domains(doms_cur);
9227         register_sched_domain_sysctl();
9228
9229         return err;
9230 }
9231
9232 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9233                                        struct cpumask *tmpmask)
9234 {
9235         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9236 }
9237
9238 /*
9239  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9240  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9241  */
9242 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9243 {
9244         /* Save because hotplug lock held. */
9245         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9246         int i;
9247
9248         for_each_cpu(i, cpu_map)
9249                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9250         synchronize_sched();
9251         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9252 }
9253
9254 /* handle null as "default" */
9255 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9256                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9257 {
9258         struct sched_domain_attr tmp;
9259
9260         /* fast path */
9261         if (!new && !cur)
9262                 return 1;
9263
9264         tmp = SD_ATTR_INIT;
9265         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9266                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9267                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9268 }
9269
9270 /*
9271  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9272  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9273  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9274  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9275  *
9276  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
9277  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9278  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9279  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9280  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9281  * it as it is.
9282  *
9283  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
9284  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
9285  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
9286  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
9287  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
9288  * to be rebuilt.
9289  *
9290  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9291  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9292  * and it will not create the default domain.
9293  *
9294  * Call with hotplug lock held
9295  */
9296 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
9297 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
9298                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9299 {
9300         int i, j, n;
9301         int new_topology;
9302
9303         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9304
9305         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9306         unregister_sched_domain_sysctl();
9307
9308         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9309         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9310
9311         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9312
9313         /* Destroy deleted domains */
9314         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9315                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9316                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
9317                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9318                                 goto match1;
9319                 }
9320                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9321                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
9322 match1:
9323                 ;
9324         }
9325
9326         if (doms_new == NULL) {
9327                 ndoms_cur = 0;
9328                 doms_new = fallback_doms;
9329                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9330                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9331         }
9332
9333         /* Build new domains */
9334         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9335                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9336                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9337                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9338                                 goto match2;
9339                 }
9340                 /* no match - add a new doms_new */
9341                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9342                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9343 match2:
9344                 ;
9345         }
9346
9347         /* Remember the new sched domains */
9348         if (doms_cur != fallback_doms)
9349                 kfree(doms_cur);
9350         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9351         doms_cur = doms_new;
9352         dattr_cur = dattr_new;
9353         ndoms_cur = ndoms_new;
9354
9355         register_sched_domain_sysctl();
9356
9357         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9358 }
9359
9360 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9361 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9362 {
9363         get_online_cpus();
9364
9365         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9366         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9367
9368         rebuild_sched_domains();
9369         put_online_cpus();
9370 }
9371
9372 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9373 {
9374         unsigned int level = 0;
9375
9376         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9377                 return -EINVAL;
9378
9379         /*
9380          * level is always be positive so don't check for
9381          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9382          * What happens on 0 or 1 byte write,
9383          * need to check for count as well?
9384          */
9385
9386         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9387                 return -EINVAL;
9388
9389         if (smt)
9390                 sched_smt_power_savings = level;
9391         else
9392                 sched_mc_power_savings = level;
9393
9394         arch_reinit_sched_domains();
9395
9396         return count;
9397 }
9398
9399 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9400 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9401                                            char *page)
9402 {
9403         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9404 }
9405 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9406                                             const char *buf, size_t count)
9407 {
9408         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9409 }
9410 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9411                          sched_mc_power_savings_show,
9412                          sched_mc_power_savings_store);
9413 #endif
9414
9415 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9416 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9417                                             char *page)
9418 {
9419         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9420 }
9421 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9422                                              const char *buf, size_t count)
9423 {
9424         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9425 }
9426 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9427                    sched_smt_power_savings_show,
9428                    sched_smt_power_savings_store);
9429 #endif
9430
9431 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9432 {
9433         int err = 0;
9434
9435 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9436         if (smt_capable())
9437                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9438                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9439 #endif
9440 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9441         if (!err && mc_capable())
9442                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9443                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9444 #endif
9445         return err;
9446 }
9447 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9448
9449 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9450 /*
9451  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9452  * When cpusets are enabled they take over this function.
9453  */
9454 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9455                                 unsigned long action, void *hcpu)
9456 {
9457         switch (action) {
9458         case CPU_ONLINE:
9459         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9460         case CPU_DOWN_PREPARE:
9461         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9462         case CPU_DOWN_FAILED:
9463         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9464                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9465                 return NOTIFY_OK;
9466
9467         default:
9468                 return NOTIFY_DONE;
9469         }
9470 }
9471 #endif
9472
9473 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9474                                 unsigned long action, void *hcpu)
9475 {
9476         int cpu = (int)(long)hcpu;
9477
9478         switch (action) {
9479         case CPU_DOWN_PREPARE:
9480         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9481                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9482                 return NOTIFY_OK;
9483
9484         case CPU_DOWN_FAILED:
9485         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9486         case CPU_ONLINE:
9487         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9488                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9489                 return NOTIFY_OK;
9490
9491         default:
9492                 return NOTIFY_DONE;
9493         }
9494 }
9495
9496 void __init sched_init_smp(void)
9497 {
9498         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9499
9500         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9501         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9502
9503 #if defined(CONFIG_NUMA)
9504         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9505                                                                 GFP_KERNEL);
9506         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9507 #endif
9508         get_online_cpus();
9509         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9510         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9511         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9512         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9513                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9514         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9515         put_online_cpus();
9516
9517 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9518         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9519         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9520 #endif
9521
9522         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9523         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9524
9525         init_hrtick();
9526
9527         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9528         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9529                 BUG();
9530         sched_init_granularity();
9531         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9532
9533         init_sched_rt_class();
9534 }
9535 #else
9536 void __init sched_init_smp(void)
9537 {
9538         sched_init_granularity();
9539 }
9540 #endif /* CONFIG_SMP */
9541
9542 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9543
9544 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9545 {
9546         return in_lock_functions(addr) ||
9547                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9548                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9549 }
9550
9551 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9552 {
9553         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9554         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9555 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9556         cfs_rq->rq = rq;
9557 #endif
9558         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9559 }
9560
9561 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9562 {
9563         struct rt_prio_array *array;
9564         int i;
9565
9566         array = &rt_rq->active;
9567         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9568                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9569                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9570         }
9571         /* delimiter for bitsearch: */
9572         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9573
9574 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9575         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9576 #ifdef CONFIG_SMP
9577         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9578 #endif
9579 #endif
9580 #ifdef CONFIG_SMP
9581         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9582         rt_rq->overloaded = 0;
9583         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9584 #endif
9585
9586         rt_rq->rt_time = 0;
9587         rt_rq->rt_throttled = 0;
9588         rt_rq->rt_runtime = 0;
9589         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9590
9591 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9592         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9593         rt_rq->rq = rq;
9594 #endif
9595 }
9596
9597 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9598 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9599                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9600                                 struct sched_entity *parent)
9601 {
9602         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9603         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9604         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9605         cfs_rq->tg = tg;
9606         if (add)
9607                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9608
9609         tg->se[cpu] = se;
9610         /* se could be NULL for init_task_group */
9611         if (!se)
9612                 return;
9613
9614         if (!parent)
9615                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9616         else
9617                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9618
9619         se->my_q = cfs_rq;
9620         se->load.weight = tg->shares;
9621         se->load.inv_weight = 0;
9622         se->parent = parent;
9623 }
9624 #endif
9625
9626 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9627 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9628                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9629                 struct sched_rt_entity *parent)
9630 {
9631         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9632
9633         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9634         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9635         rt_rq->tg = tg;
9636         rt_rq->rt_se = rt_se;
9637         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9638         if (add)
9639                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9640
9641         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9642         if (!rt_se)
9643                 return;
9644
9645         if (!parent)
9646                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9647         else
9648                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9649
9650         rt_se->my_q = rt_rq;
9651         rt_se->parent = parent;
9652         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9653 }
9654 #endif
9655
9656 void __init sched_init(void)
9657 {
9658         int i, j;
9659         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9660
9661 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9662         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9663 #endif
9664 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9665         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9666 #endif
9667 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9668         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9669 #endif
9670         /*
9671          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9672          * we use alloc_bootmem().
9673          */
9674         if (alloc_size) {
9675                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9676
9677 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9678                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9679                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9680
9681                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9682                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9683
9684 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9685 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9686                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9687                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9688
9689                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9690                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9691
9692 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9693 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9694                 for_each_possible_cpu(i) {
9695                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9696                         ptr += cpumask_size();
9697                 }
9698 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9699         }
9700
9701 #ifdef CONFIG_SMP
9702         init_defrootdomain();
9703 #endif
9704
9705         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9706                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9707
9708 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9709         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9710                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9711 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9712
9713 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9714         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9715         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9716
9717 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9718
9719 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9720         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9721                                             __alignof__(unsigned long));
9722 #endif
9723         for_each_possible_cpu(i) {
9724                 struct rq *rq;
9725
9726                 rq = cpu_rq(i);
9727                 spin_lock_init(&rq->lock);
9728                 rq->nr_running = 0;
9729                 rq->calc_load_active = 0;
9730                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9731                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9732                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9733 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9734                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9735                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9736 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9737                 /*
9738                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9739                  *
9740                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9741                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9742                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9743                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9744                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9745                  * (se->load.weight).
9746                  *
9747                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9748                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9749                  * then A0's share of the cpu resource is:
9750                  *
9751                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9752                  *
9753                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9754                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9755                  */
9756                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9757 #endif
9758 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9759
9760                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9761 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9762                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9763 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9764                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9765 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9766                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9767                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9768                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9769                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9770                                 root_task_group.rt_se[i]);
9771 #endif
9772 #endif
9773
9774                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9775                         rq->cpu_load[j] = 0;
9776 #ifdef CONFIG_SMP
9777                 rq->sd = NULL;
9778                 rq->rd = NULL;
9779                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
9780                 rq->post_schedule = 0;
9781                 rq->active_balance = 0;
9782                 rq->next_balance = jiffies;
9783                 rq->push_cpu = 0;
9784                 rq->cpu = i;
9785                 rq->online = 0;
9786                 rq->migration_thread = NULL;
9787                 rq->idle_stamp = 0;
9788                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9789                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9790                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9791 #endif
9792                 init_rq_hrtick(rq);
9793                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9794         }
9795
9796         set_load_weight(&init_task);
9797
9798 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9799         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9800 #endif
9801
9802 #ifdef CONFIG_SMP
9803         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9804 #endif
9805
9806 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9807         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9808 #endif
9809
9810         /*
9811          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9812          */
9813         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9814         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9815
9816         /*
9817          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9818          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9819          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9820          * when this runqueue becomes "idle".
9821          */
9822         init_idle(current, smp_processor_id());
9823
9824         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9825
9826         /*
9827          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9828          */
9829         current->sched_class = &fair_sched_class;
9830
9831         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9832         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9833 #ifdef CONFIG_SMP
9834 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9835         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9836         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9837 #endif
9838         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9839         if (cpu_isolated_map == NULL)
9840                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9841 #endif /* SMP */
9842
9843         perf_event_init();
9844
9845         scheduler_running = 1;
9846 }
9847
9848 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9849 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9850 {
9851         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9852
9853         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9854 }
9855
9856 static int __might_sleep_init_called;
9857 int __init __might_sleep_init(void)
9858 {
9859         __might_sleep_init_called = 1;
9860         return 0;
9861 }
9862 early_initcall(__might_sleep_init);
9863
9864 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9865 {
9866 #ifdef in_atomic
9867         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9868
9869         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9870             oops_in_progress)
9871                 return;
9872         if (system_state != SYSTEM_RUNNING &&
9873             (!__might_sleep_init_called || system_state != SYSTEM_BOOTING))
9874                 return;
9875         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9876                 return;
9877         prev_jiffy = jiffies;
9878
9879         printk(KERN_ERR
9880                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9881                         file, line);
9882         printk(KERN_ERR
9883                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9884                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9885                         current->pid, current->comm);
9886
9887         debug_show_held_locks(current);
9888         if (irqs_disabled())
9889                 print_irqtrace_events(current);
9890         dump_stack();
9891 #endif
9892 }
9893 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9894 #endif
9895
9896 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9897 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9898 {
9899         int on_rq;
9900
9901         update_rq_clock(rq);
9902         on_rq = p->se.on_rq;
9903         if (on_rq)
9904                 deactivate_task(rq, p, 0);
9905         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9906         if (on_rq) {
9907                 activate_task(rq, p, 0);
9908                 resched_task(rq->curr);
9909         }
9910 }
9911
9912 void normalize_rt_tasks(void)
9913 {
9914         struct task_struct *g, *p;
9915         unsigned long flags;
9916         struct rq *rq;
9917
9918         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9919         do_each_thread(g, p) {
9920                 /*
9921                  * Only normalize user tasks:
9922                  */
9923                 if (!p->mm)
9924                         continue;
9925
9926                 p->se.exec_start                = 0;
9927 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9928                 p->se.wait_start                = 0;
9929                 p->se.sleep_start               = 0;
9930                 p->se.block_start               = 0;
9931 #endif
9932
9933                 if (!rt_task(p)) {
9934                         /*
9935                          * Renice negative nice level userspace
9936                          * tasks back to 0:
9937                          */
9938                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9939                                 set_user_nice(p, 0);
9940                         continue;
9941                 }
9942
9943                 spin_lock(&p->pi_lock);
9944                 rq = __task_rq_lock(p);
9945
9946                 normalize_task(rq, p);
9947
9948                 __task_rq_unlock(rq);
9949                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9950         } while_each_thread(g, p);
9951
9952         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9953 }
9954
9955 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9956
9957 #ifdef CONFIG_IA64
9958 /*
9959  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9960  *
9961  * They can only be called when the whole system has been
9962  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9963  * activity can take place. Using them for anything else would
9964  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9965  * under any other configuration.
9966  */
9967
9968 /**
9969  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9970  * @cpu: the processor in question.
9971  *
9972  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9973  */
9974 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9975 {
9976         return cpu_curr(cpu);
9977 }
9978
9979 /**
9980  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9981  * @cpu: the processor in question.
9982  * @p: the task pointer to set.
9983  *
9984  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9985  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9986  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9987  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9988  * and caller must save the original value of the current task (see
9989  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9990  * re-starting the system.
9991  *
9992  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9993  */
9994 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9995 {
9996         cpu_curr(cpu) = p;
9997 }
9998
9999 #endif
10000
10001 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10002 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
10003 {
10004         int i;
10005
10006         for_each_possible_cpu(i) {
10007                 if (tg->cfs_rq)
10008                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
10009                 if (tg->se)
10010                         kfree(tg->se[i]);
10011         }
10012
10013         kfree(tg->cfs_rq);
10014         kfree(tg->se);
10015 }
10016
10017 static
10018 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10019 {
10020         struct cfs_rq *cfs_rq;
10021         struct sched_entity *se;
10022         struct rq *rq;
10023         int i;
10024
10025         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10026         if (!tg->cfs_rq)
10027                 goto err;
10028         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10029         if (!tg->se)
10030                 goto err;
10031
10032         tg->shares = NICE_0_LOAD;
10033
10034         for_each_possible_cpu(i) {
10035                 rq = cpu_rq(i);
10036
10037                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
10038                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10039                 if (!cfs_rq)
10040                         goto err;
10041
10042                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
10043                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10044                 if (!se)
10045                         goto err;
10046
10047                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
10048         }
10049
10050         return 1;
10051
10052  err:
10053         return 0;
10054 }
10055
10056 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10057 {
10058         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
10059                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
10060 }
10061
10062 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10063 {
10064         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
10065 }
10066 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
10067 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
10068 {
10069 }
10070
10071 static inline
10072 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10073 {
10074         return 1;
10075 }
10076
10077 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10078 {
10079 }
10080
10081 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10082 {
10083 }
10084 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10085
10086 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10087 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
10088 {
10089         int i;
10090
10091         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
10092
10093         for_each_possible_cpu(i) {
10094                 if (tg->rt_rq)
10095                         kfree(tg->rt_rq[i]);
10096                 if (tg->rt_se)
10097                         kfree(tg->rt_se[i]);
10098         }
10099
10100         kfree(tg->rt_rq);
10101         kfree(tg->rt_se);
10102 }
10103
10104 static
10105 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10106 {
10107         struct rt_rq *rt_rq;
10108         struct sched_rt_entity *rt_se;
10109         struct rq *rq;
10110         int i;
10111
10112         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10113         if (!tg->rt_rq)
10114                 goto err;
10115         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10116         if (!tg->rt_se)
10117                 goto err;
10118
10119         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
10120                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
10121
10122         for_each_possible_cpu(i) {
10123                 rq = cpu_rq(i);
10124
10125                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
10126                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10127                 if (!rt_rq)
10128                         goto err;
10129
10130                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
10131                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10132                 if (!rt_se)
10133                         goto err;
10134
10135                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
10136         }
10137
10138         return 1;
10139
10140  err:
10141         return 0;
10142 }
10143
10144 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10145 {
10146         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
10147                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
10148 }
10149
10150 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10151 {
10152         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
10153 }
10154 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10155 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
10156 {
10157 }
10158
10159 static inline
10160 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10161 {
10162         return 1;
10163 }
10164
10165 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10166 {
10167 }
10168
10169 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10170 {
10171 }
10172 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10173
10174 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10175 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10176 {
10177         free_fair_sched_group(tg);
10178         free_rt_sched_group(tg);
10179         kfree(tg);
10180 }
10181
10182 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10183 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10184 {
10185         struct task_group *tg;
10186         unsigned long flags;
10187         int i;
10188
10189         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10190         if (!tg)
10191                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10192
10193         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10194                 goto err;
10195
10196         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10197                 goto err;
10198
10199         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10200         for_each_possible_cpu(i) {
10201                 register_fair_sched_group(tg, i);
10202                 register_rt_sched_group(tg, i);
10203         }
10204         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10205
10206         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10207
10208         tg->parent = parent;
10209         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10210         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10211         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10212
10213         return tg;
10214
10215 err:
10216         free_sched_group(tg);
10217         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10218 }
10219
10220 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10221 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10222 {
10223         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10224         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10225 }
10226
10227 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10228 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10229 {
10230         unsigned long flags;
10231         int i;
10232
10233         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10234         for_each_possible_cpu(i) {
10235                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10236                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10237         }
10238         list_del_rcu(&tg->list);
10239         list_del_rcu(&tg->siblings);
10240         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10241
10242         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10243         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10244 }
10245
10246 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10247  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10248  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10249  *      reflect its new group.
10250  */
10251 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10252 {
10253         int on_rq, running;
10254         unsigned long flags;
10255         struct rq *rq;
10256
10257         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10258
10259         update_rq_clock(rq);
10260
10261         running = task_current(rq, tsk);
10262         on_rq = tsk->se.on_rq;
10263
10264         if (on_rq)
10265                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10266         if (unlikely(running))
10267                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10268
10269 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10270         if (tsk->sched_class->task_move_group)
10271                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
10272         else
10273 #endif
10274                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10275
10276         if (unlikely(running))
10277                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10278         if (on_rq)
10279                 enqueue_task(rq, tsk, 0, false);
10280
10281         task_rq_unlock(rq, &flags);
10282 }
10283 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10284
10285 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10286 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10287 {
10288         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10289         int on_rq;
10290
10291         on_rq = se->on_rq;
10292         if (on_rq)
10293                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10294
10295         se->load.weight = shares;
10296         se->load.inv_weight = 0;
10297
10298         if (on_rq)
10299                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10300 }
10301
10302 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10303 {
10304         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10305         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10306         unsigned long flags;
10307
10308         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10309         __set_se_shares(se, shares);
10310         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10311 }
10312
10313 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10314
10315 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10316 {
10317         int i;
10318         unsigned long flags;
10319
10320         /*
10321          * We can't change the weight of the root cgroup.
10322          */
10323         if (!tg->se[0])
10324                 return -EINVAL;
10325
10326         if (shares < MIN_SHARES)
10327                 shares = MIN_SHARES;
10328         else if (shares > MAX_SHARES)
10329                 shares = MAX_SHARES;
10330
10331         mutex_lock(&shares_mutex);
10332         if (tg->shares == shares)
10333                 goto done;
10334
10335         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10336         for_each_possible_cpu(i)
10337                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10338         list_del_rcu(&tg->siblings);
10339         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10340
10341         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10342         synchronize_sched();
10343
10344         /*
10345          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10346          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10347          */
10348         tg->shares = shares;
10349         for_each_possible_cpu(i) {
10350                 /*
10351                  * force a rebalance
10352                  */
10353                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10354                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10355         }
10356
10357         /*
10358          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10359          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10360          */
10361         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10362         for_each_possible_cpu(i)
10363                 register_fair_sched_group(tg, i);
10364         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10365         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10366 done:
10367         mutex_unlock(&shares_mutex);
10368         return 0;
10369 }
10370
10371 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10372 {
10373         return tg->shares;
10374 }
10375 #endif
10376
10377 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10378 /*
10379  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10380  */
10381 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10382
10383 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10384 {
10385         if (runtime == RUNTIME_INF)
10386                 return 1ULL << 20;
10387
10388         return div64_u64(runtime << 20, period);
10389 }
10390
10391 /* Must be called with tasklist_lock held */
10392 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10393 {
10394         struct task_struct *g, *p;
10395
10396         do_each_thread(g, p) {
10397                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10398                         return 1;
10399         } while_each_thread(g, p);
10400
10401         return 0;
10402 }
10403
10404 struct rt_schedulable_data {
10405         struct task_group *tg;
10406         u64 rt_period;
10407         u64 rt_runtime;
10408 };
10409
10410 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10411 {
10412         struct rt_schedulable_data *d = data;
10413         struct task_group *child;
10414         unsigned long total, sum = 0;
10415         u64 period, runtime;
10416
10417         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10418         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10419
10420         if (tg == d->tg) {
10421                 period = d->rt_period;
10422                 runtime = d->rt_runtime;
10423         }
10424
10425         /*
10426          * Cannot have more runtime than the period.
10427          */
10428         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10429                 return -EINVAL;
10430
10431         /*
10432          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10433          */
10434         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10435                 return -EBUSY;
10436
10437         total = to_ratio(period, runtime);
10438
10439         /*
10440          * Nobody can have more than the global setting allows.
10441          */
10442         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10443                 return -EINVAL;
10444
10445         /*
10446          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10447          */
10448         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10449                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10450                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10451
10452                 if (child == d->tg) {
10453                         period = d->rt_period;
10454                         runtime = d->rt_runtime;
10455                 }
10456
10457                 sum += to_ratio(period, runtime);
10458         }
10459
10460         if (sum > total)
10461                 return -EINVAL;
10462
10463         return 0;
10464 }
10465
10466 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10467 {
10468         struct rt_schedulable_data data = {
10469                 .tg = tg,
10470                 .rt_period = period,
10471                 .rt_runtime = runtime,
10472         };
10473
10474         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10475 }
10476
10477 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10478                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10479 {
10480         int i, err = 0;
10481
10482         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10483         read_lock(&tasklist_lock);
10484         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10485         if (err)
10486                 goto unlock;
10487
10488         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10489         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10490         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10491
10492         for_each_possible_cpu(i) {
10493                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10494
10495                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10496                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10497                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10498         }
10499         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10500  unlock:
10501         read_unlock(&tasklist_lock);
10502         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10503
10504         return err;
10505 }
10506
10507 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10508 {
10509         u64 rt_runtime, rt_period;
10510
10511         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10512         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10513         if (rt_runtime_us < 0)
10514                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10515
10516         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10517 }
10518
10519 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10520 {
10521         u64 rt_runtime_us;
10522
10523         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10524                 return -1;
10525
10526         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10527         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10528         return rt_runtime_us;
10529 }
10530
10531 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10532 {
10533         u64 rt_runtime, rt_period;
10534
10535         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10536         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10537
10538         if (rt_period == 0)
10539                 return -EINVAL;
10540
10541         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10542 }
10543
10544 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10545 {
10546         u64 rt_period_us;
10547
10548         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10549         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10550         return rt_period_us;
10551 }
10552
10553 static int sched_rt_global_constraints(void)
10554 {
10555         u64 runtime, period;
10556         int ret = 0;
10557
10558         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10559                 return -EINVAL;
10560
10561         runtime = global_rt_runtime();
10562         period = global_rt_period();
10563
10564         /*
10565          * Sanity check on the sysctl variables.
10566          */
10567         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10568                 return -EINVAL;
10569
10570         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10571         read_lock(&tasklist_lock);
10572         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10573         read_unlock(&tasklist_lock);
10574         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10575
10576         return ret;
10577 }
10578
10579 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10580 {
10581         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10582         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10583                 return 0;
10584
10585         return 1;
10586 }
10587
10588 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10589 static int sched_rt_global_constraints(void)
10590 {
10591         unsigned long flags;
10592         int i;
10593
10594         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10595                 return -EINVAL;
10596
10597         /*
10598          * There's always some RT tasks in the root group
10599          * -- migration, kstopmachine etc..
10600          */
10601         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10602                 return -EBUSY;
10603
10604         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10605         for_each_possible_cpu(i) {
10606                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10607
10608                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10609                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10610                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10611         }
10612         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10613
10614         return 0;
10615 }
10616 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10617
10618 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10619                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10620                 loff_t *ppos)
10621 {
10622         int ret;
10623         int old_period, old_runtime;
10624         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10625
10626         mutex_lock(&mutex);
10627         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10628         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10629
10630         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10631
10632         if (!ret && write) {
10633                 ret = sched_rt_global_constraints();
10634                 if (ret) {
10635                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10636                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10637                 } else {
10638                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10639                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10640                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10641                 }
10642         }
10643         mutex_unlock(&mutex);
10644
10645         return ret;
10646 }
10647
10648 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10649
10650 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10651 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10652 {
10653         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10654                             struct task_group, css);
10655 }
10656
10657 static struct cgroup_subsys_state *
10658 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10659 {
10660         struct task_group *tg, *parent;
10661
10662         if (!cgrp->parent) {
10663                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10664                 return &init_task_group.css;
10665         }
10666
10667         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10668         tg = sched_create_group(parent);
10669         if (IS_ERR(tg))
10670                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10671
10672         return &tg->css;
10673 }
10674
10675 static void
10676 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10677 {
10678         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10679
10680         sched_destroy_group(tg);
10681 }
10682
10683 static int
10684 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10685 {
10686         if ((current != tsk) && (!capable(CAP_SYS_NICE))) {
10687                 const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
10688
10689                 tcred = __task_cred(tsk);
10690
10691                 if (cred->euid != tcred->uid && cred->euid != tcred->suid)
10692                         return -EPERM;
10693         }
10694
10695 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10696         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10697                 return -EINVAL;
10698 #else
10699         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10700         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10701                 return -EINVAL;
10702 #endif
10703         return 0;
10704 }
10705
10706 static int
10707 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10708                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10709 {
10710         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10711         if (retval)
10712                 return retval;
10713         if (threadgroup) {
10714                 struct task_struct *c;
10715                 rcu_read_lock();
10716                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10717                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10718                         if (retval) {
10719                                 rcu_read_unlock();
10720                                 return retval;
10721                         }
10722                 }
10723                 rcu_read_unlock();
10724         }
10725         return 0;
10726 }
10727
10728 static void
10729 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10730                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10731                   bool threadgroup)
10732 {
10733         sched_move_task(tsk);
10734         if (threadgroup) {
10735                 struct task_struct *c;
10736                 rcu_read_lock();
10737                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10738                         sched_move_task(c);
10739                 }
10740                 rcu_read_unlock();
10741         }
10742 }
10743
10744 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10745 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10746                                 u64 shareval)
10747 {
10748         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10749 }
10750
10751 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10752 {
10753         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10754
10755         return (u64) tg->shares;
10756 }
10757 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10758
10759 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10760 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10761                                 s64 val)
10762 {
10763         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10764 }
10765
10766 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10767 {
10768         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10769 }
10770
10771 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10772                 u64 rt_period_us)
10773 {
10774         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10775 }
10776
10777 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10778 {
10779         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10780 }
10781 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10782
10783 static struct cftype cpu_files[] = {
10784 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10785         {
10786                 .name = "shares",
10787                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10788                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10789         },
10790 #endif
10791 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10792         {
10793                 .name = "rt_runtime_us",
10794                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10795                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10796         },
10797         {
10798                 .name = "rt_period_us",
10799                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10800                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10801         },
10802 #endif
10803 };
10804
10805 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10806 {
10807         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10808 }
10809
10810 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10811         .name           = "cpu",
10812         .create         = cpu_cgroup_create,
10813         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10814         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10815         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10816         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10817         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10818         .early_init     = 1,
10819 };
10820
10821 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10822
10823 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10824
10825 /*
10826  * CPU accounting code for task groups.
10827  *
10828  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10829  * (balbir@in.ibm.com).
10830  */
10831
10832 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10833 struct cpuacct {
10834         struct cgroup_subsys_state css;
10835         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10836         u64 *cpuusage;
10837         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10838         struct cpuacct *parent;
10839 };
10840
10841 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10842
10843 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10844 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10845 {
10846         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10847                             struct cpuacct, css);
10848 }
10849
10850 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10851 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10852 {
10853         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10854                             struct cpuacct, css);
10855 }
10856
10857 /* create a new cpu accounting group */
10858 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10859         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10860 {
10861         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10862         int i;
10863
10864         if (!ca)
10865                 goto out;
10866
10867         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10868         if (!ca->cpuusage)
10869                 goto out_free_ca;
10870
10871         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10872                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10873                         goto out_free_counters;
10874
10875         if (cgrp->parent)
10876                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10877
10878         return &ca->css;
10879
10880 out_free_counters:
10881         while (--i >= 0)
10882                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10883         free_percpu(ca->cpuusage);
10884 out_free_ca:
10885         kfree(ca);
10886 out:
10887         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10888 }
10889
10890 /* destroy an existing cpu accounting group */
10891 static void
10892 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10893 {
10894         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10895         int i;
10896
10897         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10898                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10899         free_percpu(ca->cpuusage);
10900         kfree(ca);
10901 }
10902
10903 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10904 {
10905         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10906         u64 data;
10907
10908 #ifndef CONFIG_64BIT
10909         /*
10910          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10911          */
10912         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10913         data = *cpuusage;
10914         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10915 #else
10916         data = *cpuusage;
10917 #endif
10918
10919         return data;
10920 }
10921
10922 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10923 {
10924         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10925
10926 #ifndef CONFIG_64BIT
10927         /*
10928          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10929          */
10930         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10931         *cpuusage = val;
10932         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10933 #else
10934         *cpuusage = val;
10935 #endif
10936 }
10937
10938 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10939 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10940 {
10941         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10942         u64 totalcpuusage = 0;
10943         int i;
10944
10945         for_each_present_cpu(i)
10946                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10947
10948         return totalcpuusage;
10949 }
10950
10951 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10952                                                                 u64 reset)
10953 {
10954         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10955         int err = 0;
10956         int i;
10957
10958         if (reset) {
10959                 err = -EINVAL;
10960                 goto out;
10961         }
10962
10963         for_each_present_cpu(i)
10964                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10965
10966 out:
10967         return err;
10968 }
10969
10970 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10971                                    struct seq_file *m)
10972 {
10973         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10974         u64 percpu;
10975         int i;
10976
10977         for_each_present_cpu(i) {
10978                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10979                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10980         }
10981         seq_printf(m, "\n");
10982         return 0;
10983 }
10984
10985 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10986         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10987         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10988 };
10989
10990 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10991                 struct cgroup_map_cb *cb)
10992 {
10993         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10994         int i;
10995
10996         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10997                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10998                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10999                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
11000         }
11001         return 0;
11002 }
11003
11004 static struct cftype files[] = {
11005         {
11006                 .name = "usage",
11007                 .read_u64 = cpuusage_read,
11008                 .write_u64 = cpuusage_write,
11009         },
11010         {
11011                 .name = "usage_percpu",
11012                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
11013         },
11014         {
11015                 .name = "stat",
11016                 .read_map = cpuacct_stats_show,
11017         },
11018 };
11019
11020 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
11021 {
11022         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
11023 }
11024
11025 /*
11026  * charge this task's execution time to its accounting group.
11027  *
11028  * called with rq->lock held.
11029  */
11030 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
11031 {
11032         struct cpuacct *ca;
11033         int cpu;
11034
11035         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
11036                 return;
11037
11038         cpu = task_cpu(tsk);
11039
11040         rcu_read_lock();
11041
11042         ca = task_ca(tsk);
11043
11044         for (; ca; ca = ca->parent) {
11045                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
11046                 *cpuusage += cputime;
11047         }
11048
11049         rcu_read_unlock();
11050 }
11051
11052 /*
11053  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
11054  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
11055  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
11056  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
11057  *
11058  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
11059  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
11060  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
11061  */
11062 #ifdef CONFIG_SMP
11063 #define CPUACCT_BATCH   \
11064         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
11065 #else
11066 #define CPUACCT_BATCH   0
11067 #endif
11068
11069 /*
11070  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
11071  */
11072 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
11073                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
11074 {
11075         struct cpuacct *ca;
11076         int batch = CPUACCT_BATCH;
11077
11078         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
11079                 return;
11080
11081         rcu_read_lock();
11082         ca = task_ca(tsk);
11083
11084         do {
11085                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
11086                 ca = ca->parent;
11087         } while (ca);
11088         rcu_read_unlock();
11089 }
11090
11091 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
11092         .name = "cpuacct",
11093         .create = cpuacct_create,
11094         .destroy = cpuacct_destroy,
11095         .populate = cpuacct_populate,
11096         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
11097 };
11098 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
11099
11100 #ifndef CONFIG_SMP
11101
11102 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
11103 {
11104         return 0;
11105 }
11106 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
11107
11108 void synchronize_sched_expedited(void)
11109 {
11110 }
11111 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11112
11113 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
11114
11115 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
11116 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
11117
11118 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
11119 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
11120
11121 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11122
11123 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
11124 {
11125         int cnt = 0;
11126         int cpu;
11127
11128         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
11129         for_each_online_cpu(cpu) {
11130                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
11131                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
11132         }
11133         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
11134         return cnt;
11135 }
11136 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
11137
11138 static long synchronize_sched_expedited_count;
11139
11140 /*
11141  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
11142  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
11143  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
11144  * any sort of common-case code.
11145  *
11146  * Note that it is illegal to call this function while holding any
11147  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
11148  * observe this restriction will result in deadlock.
11149  */
11150 void synchronize_sched_expedited(void)
11151 {
11152         int cpu;
11153         unsigned long flags;
11154         bool need_full_sync = 0;
11155         struct rq *rq;
11156         struct migration_req *req;
11157         long snap;
11158         int trycount = 0;
11159
11160         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
11161         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
11162         get_online_cpus();
11163         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
11164                 put_online_cpus();
11165                 if (trycount++ < 10)
11166                         udelay(trycount * num_online_cpus());
11167                 else {
11168                         synchronize_sched();
11169                         return;
11170                 }
11171                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
11172                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
11173                         return;
11174                 }
11175                 get_online_cpus();
11176         }
11177         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
11178         for_each_online_cpu(cpu) {
11179                 rq = cpu_rq(cpu);
11180                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11181                 init_completion(&req->done);
11182                 req->task = NULL;
11183                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
11184                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11185                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
11186                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11187                 wake_up_process(rq->migration_thread);
11188         }
11189         for_each_online_cpu(cpu) {
11190                 rcu_expedited_state = cpu;
11191                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11192                 rq = cpu_rq(cpu);
11193                 wait_for_completion(&req->done);
11194                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11195                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
11196                         need_full_sync = 1;
11197                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
11198                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11199         }
11200         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11201         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11202         put_online_cpus();
11203         if (need_full_sync)
11204                 synchronize_sched();
11205 }
11206 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11207
11208 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */