]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched.c
f4e1f4ebf4fac7a49b53837c04890d3d5b31c5ec
[karo-tx-linux.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 char idle_at_tick;
537         /* For active balancing */
538         int post_schedule;
539         int active_balance;
540         int push_cpu;
541         /* cpu of this runqueue: */
542         int cpu;
543         int online;
544
545         unsigned long avg_load_per_task;
546
547         struct task_struct *migration_thread;
548         struct list_head migration_queue;
549
550         u64 rt_avg;
551         u64 age_stamp;
552         u64 idle_stamp;
553         u64 avg_idle;
554 #endif
555
556 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
557         u64 prev_irq_time;
558 #endif
559
560         /* calc_load related fields */
561         unsigned long calc_load_update;
562         long calc_load_active;
563
564 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
565 #ifdef CONFIG_SMP
566         int hrtick_csd_pending;
567         struct call_single_data hrtick_csd;
568 #endif
569         struct hrtimer hrtick_timer;
570 #endif
571
572 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
573         /* latency stats */
574         struct sched_info rq_sched_info;
575         unsigned long long rq_cpu_time;
576         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
577
578         /* sys_sched_yield() stats */
579         unsigned int yld_count;
580
581         /* schedule() stats */
582         unsigned int sched_switch;
583         unsigned int sched_count;
584         unsigned int sched_goidle;
585
586         /* try_to_wake_up() stats */
587         unsigned int ttwu_count;
588         unsigned int ttwu_local;
589
590         /* BKL stats */
591         unsigned int bkl_count;
592 #endif
593 };
594
595 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
596
597 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
598
599 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
600 {
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         return rq->cpu;
603 #else
604         return 0;
605 #endif
606 }
607
608 /*
609  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
610  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
611  *
612  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
613  * preempt-disabled sections.
614  */
615 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
616         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
617
618 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
619 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
620 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
621 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
622 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
623
624 static u64 irq_time_cpu(int cpu);
625 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 irq_time);
626
627 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
628 {
629         int cpu = cpu_of(rq);
630         u64 irq_time;
631
632         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
633         irq_time = irq_time_cpu(cpu);
634         if (rq->clock - irq_time > rq->clock_task)
635                 rq->clock_task = rq->clock - irq_time;
636
637         sched_irq_time_avg_update(rq, irq_time);
638 }
639
640 /*
641  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
642  */
643 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
644 # define const_debug __read_mostly
645 #else
646 # define const_debug static const
647 #endif
648
649 /**
650  * runqueue_is_locked
651  * @cpu: the processor in question.
652  *
653  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
654  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
655  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
656  */
657 int runqueue_is_locked(int cpu)
658 {
659         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
660 }
661
662 /*
663  * Debugging: various feature bits
664  */
665
666 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
667         __SCHED_FEAT_##name ,
668
669 enum {
670 #include "sched_features.h"
671 };
672
673 #undef SCHED_FEAT
674
675 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
676         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
677
678 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
679 #include "sched_features.h"
680         0;
681
682 #undef SCHED_FEAT
683
684 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
685 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
686         #name ,
687
688 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
689 #include "sched_features.h"
690         NULL
691 };
692
693 #undef SCHED_FEAT
694
695 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
696 {
697         int i;
698
699         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
700                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
701                         seq_puts(m, "NO_");
702                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
703         }
704         seq_puts(m, "\n");
705
706         return 0;
707 }
708
709 static ssize_t
710 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
711                 size_t cnt, loff_t *ppos)
712 {
713         char buf[64];
714         char *cmp;
715         int neg = 0;
716         int i;
717
718         if (cnt > 63)
719                 cnt = 63;
720
721         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
722                 return -EFAULT;
723
724         buf[cnt] = 0;
725         cmp = strstrip(buf);
726
727         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
728                 neg = 1;
729                 cmp += 3;
730         }
731
732         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
733                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
734                         if (neg)
735                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
736                         else
737                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
738                         break;
739                 }
740         }
741
742         if (!sched_feat_names[i])
743                 return -EINVAL;
744
745         filp->f_pos += cnt;
746
747         return cnt;
748 }
749
750 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
751 {
752         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
753 }
754
755 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
756         .open           = sched_feat_open,
757         .write          = sched_feat_write,
758         .read           = seq_read,
759         .llseek         = seq_lseek,
760         .release        = single_release,
761 };
762
763 static __init int sched_init_debug(void)
764 {
765         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
766                         &sched_feat_fops);
767
768         return 0;
769 }
770 late_initcall(sched_init_debug);
771
772 #endif
773
774 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
775
776 /*
777  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
778  * Limited because this is done with IRQs disabled.
779  */
780 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
781
782 /*
783  * ratelimit for updating the group shares.
784  * default: 0.25ms
785  */
786 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
787 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
788
789 /*
790  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
791  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
792  * default: 4
793  */
794 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
795
796 /*
797  * period over which we average the RT time consumption, measured
798  * in ms.
799  *
800  * default: 1s
801  */
802 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
803
804 /*
805  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
806  * default: 1s
807  */
808 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
809
810 static __read_mostly int scheduler_running;
811
812 /*
813  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
814  * default: 0.95s
815  */
816 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
817
818 static inline u64 global_rt_period(void)
819 {
820         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
821 }
822
823 static inline u64 global_rt_runtime(void)
824 {
825         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
826                 return RUNTIME_INF;
827
828         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
829 }
830
831 #ifndef prepare_arch_switch
832 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
833 #endif
834 #ifndef finish_arch_switch
835 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
836 #endif
837
838 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
839 {
840         return rq->curr == p;
841 }
842
843 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
844 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
845 {
846         return task_current(rq, p);
847 }
848
849 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
850 {
851 }
852
853 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
854 {
855 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
856         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
857         rq->lock.owner = current;
858 #endif
859         /*
860          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
861          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
862          * prev into current:
863          */
864         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
865
866         spin_unlock_irq(&rq->lock);
867 }
868
869 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
870 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
871 {
872 #ifdef CONFIG_SMP
873         return p->oncpu;
874 #else
875         return task_current(rq, p);
876 #endif
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 #ifdef CONFIG_SMP
882         /*
883          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
884          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
885          * here.
886          */
887         next->oncpu = 1;
888 #endif
889 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
890         spin_unlock_irq(&rq->lock);
891 #else
892         spin_unlock(&rq->lock);
893 #endif
894 }
895
896 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
897 {
898 #ifdef CONFIG_SMP
899         /*
900          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
901          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
902          * finished.
903          */
904         smp_wmb();
905         prev->oncpu = 0;
906 #endif
907 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
908         local_irq_enable();
909 #endif
910 }
911 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
912
913 /*
914  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
915  * against ttwu().
916  */
917 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
918 {
919         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
920 }
921
922 /*
923  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
924  * Must be called interrupts disabled.
925  */
926 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
927         __acquires(rq->lock)
928 {
929         struct rq *rq;
930
931         for (;;) {
932                 rq = task_rq(p);
933                 spin_lock(&rq->lock);
934                 if (likely(rq == task_rq(p)))
935                         return rq;
936                 spin_unlock(&rq->lock);
937         }
938 }
939
940 /*
941  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
942  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
943  * explicitly disabling preemption.
944  */
945 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
946         __acquires(rq->lock)
947 {
948         struct rq *rq;
949
950         for (;;) {
951                 local_irq_save(*flags);
952                 rq = task_rq(p);
953                 spin_lock(&rq->lock);
954                 if (likely(rq == task_rq(p)))
955                         return rq;
956                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
957         }
958 }
959
960 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
961 {
962         struct rq *rq = task_rq(p);
963
964         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
965         spin_unlock_wait(&rq->lock);
966 }
967
968 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
969         __releases(rq->lock)
970 {
971         spin_unlock(&rq->lock);
972 }
973
974 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
975         __releases(rq->lock)
976 {
977         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
978 }
979
980 /*
981  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
982  */
983 static struct rq *this_rq_lock(void)
984         __acquires(rq->lock)
985 {
986         struct rq *rq;
987
988         local_irq_disable();
989         rq = this_rq();
990         spin_lock(&rq->lock);
991
992         return rq;
993 }
994
995 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
996 /*
997  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
998  *
999  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1000  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1001  * reschedule event.
1002  *
1003  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1004  * rq->lock.
1005  */
1006
1007 /*
1008  * Use hrtick when:
1009  *  - enabled by features
1010  *  - hrtimer is actually high res
1011  */
1012 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1013 {
1014         if (!sched_feat(HRTICK))
1015                 return 0;
1016         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1017                 return 0;
1018         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1019 }
1020
1021 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1022 {
1023         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1024                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * High-resolution timer tick.
1029  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1030  */
1031 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1032 {
1033         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1034
1035         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1036
1037         spin_lock(&rq->lock);
1038         update_rq_clock(rq);
1039         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1040         spin_unlock(&rq->lock);
1041
1042         return HRTIMER_NORESTART;
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_SMP
1046 /*
1047  * called from hardirq (IPI) context
1048  */
1049 static void __hrtick_start(void *arg)
1050 {
1051         struct rq *rq = arg;
1052
1053         spin_lock(&rq->lock);
1054         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1055         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1056         spin_unlock(&rq->lock);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * Called to set the hrtick timer state.
1061  *
1062  * called with rq->lock held and irqs disabled
1063  */
1064 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1065 {
1066         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1067         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1068
1069         hrtimer_set_expires(timer, time);
1070
1071         if (rq == this_rq()) {
1072                 hrtimer_restart(timer);
1073         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1074                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1075                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1076         }
1077 }
1078
1079 static int
1080 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1081 {
1082         int cpu = (int)(long)hcpu;
1083
1084         switch (action) {
1085         case CPU_UP_CANCELED:
1086         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1087         case CPU_DOWN_PREPARE:
1088         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1089         case CPU_DEAD:
1090         case CPU_DEAD_FROZEN:
1091                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1092                 return NOTIFY_OK;
1093         }
1094
1095         return NOTIFY_DONE;
1096 }
1097
1098 static __init void init_hrtick(void)
1099 {
1100         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1101 }
1102 #else
1103 /*
1104  * Called to set the hrtick timer state.
1105  *
1106  * called with rq->lock held and irqs disabled
1107  */
1108 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1109 {
1110         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1111                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1112 }
1113
1114 static inline void init_hrtick(void)
1115 {
1116 }
1117 #endif /* CONFIG_SMP */
1118
1119 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1120 {
1121 #ifdef CONFIG_SMP
1122         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1123
1124         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1125         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1126         rq->hrtick_csd.info = rq;
1127 #endif
1128
1129         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1130         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1131 }
1132 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1133 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1134 {
1135 }
1136
1137 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1138 {
1139 }
1140
1141 static inline void init_hrtick(void)
1142 {
1143 }
1144 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1145
1146 /*
1147  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1148  *
1149  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1150  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1151  * the target CPU.
1152  */
1153 #ifdef CONFIG_SMP
1154
1155 #ifndef tsk_is_polling
1156 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1157 #endif
1158
1159 static void resched_task(struct task_struct *p)
1160 {
1161         int cpu;
1162
1163         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1164
1165         if (test_tsk_need_resched(p))
1166                 return;
1167
1168         set_tsk_need_resched(p);
1169
1170         cpu = task_cpu(p);
1171         if (cpu == smp_processor_id())
1172                 return;
1173
1174         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1175         smp_mb();
1176         if (!tsk_is_polling(p))
1177                 smp_send_reschedule(cpu);
1178 }
1179
1180 static void resched_cpu(int cpu)
1181 {
1182         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1183         unsigned long flags;
1184
1185         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1186                 return;
1187         resched_task(cpu_curr(cpu));
1188         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1189 }
1190
1191 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1192 /*
1193  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1194  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1195  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1196  * idle system the next event might even be infinite time into the
1197  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1198  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1199  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1200  * wheel for the next timer event.
1201  */
1202 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1203 {
1204         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1205
1206         if (cpu == smp_processor_id())
1207                 return;
1208
1209         /*
1210          * This is safe, as this function is called with the timer
1211          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1212          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1213          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1214          * timer into account automatically.
1215          */
1216         if (rq->curr != rq->idle)
1217                 return;
1218
1219         /*
1220          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1221          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1222          * idle task through an additional NOOP schedule()
1223          */
1224         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1225
1226         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1227         smp_mb();
1228         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1229                 smp_send_reschedule(cpu);
1230 }
1231 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1232
1233 static u64 sched_avg_period(void)
1234 {
1235         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1236 }
1237
1238 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1239 {
1240         s64 period = sched_avg_period();
1241
1242         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1243                 /*
1244                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1245                  * optimising this loop into a divmod call.
1246                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1247                  */
1248                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1249                 rq->age_stamp += period;
1250                 rq->rt_avg /= 2;
1251         }
1252 }
1253
1254 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1255 {
1256         rq->rt_avg += rt_delta;
1257         sched_avg_update(rq);
1258 }
1259
1260 #else /* !CONFIG_SMP */
1261 static void resched_task(struct task_struct *p)
1262 {
1263         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1264         set_tsk_need_resched(p);
1265 }
1266
1267 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1268 {
1269 }
1270
1271 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1272 {
1273 }
1274 #endif /* CONFIG_SMP */
1275
1276 #if BITS_PER_LONG == 32
1277 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1278 #else
1279 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1280 #endif
1281
1282 #define WMULT_SHIFT     32
1283
1284 /*
1285  * Shift right and round:
1286  */
1287 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1288
1289 /*
1290  * delta *= weight / lw
1291  */
1292 static unsigned long
1293 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1294                 struct load_weight *lw)
1295 {
1296         u64 tmp;
1297
1298         if (!lw->inv_weight) {
1299                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1300                         lw->inv_weight = 1;
1301                 else
1302                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1303                                 / (lw->weight+1);
1304         }
1305
1306         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1307         /*
1308          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1309          */
1310         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1311                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1312                         WMULT_SHIFT/2);
1313         else
1314                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1315
1316         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1317 }
1318
1319 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1320 {
1321         lw->weight += inc;
1322         lw->inv_weight = 0;
1323 }
1324
1325 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1326 {
1327         lw->weight -= dec;
1328         lw->inv_weight = 0;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1333  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1334  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1335  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1336  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1337  * slice expiry etc.
1338  */
1339
1340 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1341 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1342
1343 /*
1344  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1345  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1346  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1347  * that remained on nice 0.
1348  *
1349  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1350  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1351  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1352  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1353  * the relative distance between them is ~25%.)
1354  */
1355 static const int prio_to_weight[40] = {
1356  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1357  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1358  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1359  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1360  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1361  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1362  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1363  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1364 };
1365
1366 /*
1367  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1368  *
1369  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1370  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1371  * into multiplications:
1372  */
1373 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1374  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1375  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1376  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1377  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1378  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1379  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1380  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1381  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1382 };
1383
1384 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1385
1386 /*
1387  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1388  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1389  * structures to the load-balancing proper:
1390  */
1391 struct rq_iterator {
1392         void *arg;
1393         struct task_struct *(*start)(void *);
1394         struct task_struct *(*next)(void *);
1395 };
1396
1397 #ifdef CONFIG_SMP
1398 static unsigned long
1399 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1400               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1401               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1402               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1403
1404 static int
1405 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1406                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1407                    struct rq_iterator *iterator);
1408 #endif
1409
1410 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1411 enum cpuacct_stat_index {
1412         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1413         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1414
1415         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1416 };
1417
1418 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1419 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1420 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1421                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1422 #else
1423 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1424 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1425                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1426 #endif
1427
1428 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1429 {
1430         update_load_add(&rq->load, load);
1431 }
1432
1433 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1434 {
1435         update_load_sub(&rq->load, load);
1436 }
1437
1438 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1439 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1440
1441 /*
1442  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1443  * leaving it for the final time.
1444  */
1445 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1446 {
1447         struct task_group *parent, *child;
1448         int ret;
1449
1450         rcu_read_lock();
1451         parent = &root_task_group;
1452 down:
1453         ret = (*down)(parent, data);
1454         if (ret)
1455                 goto out_unlock;
1456         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1457                 parent = child;
1458                 goto down;
1459
1460 up:
1461                 continue;
1462         }
1463         ret = (*up)(parent, data);
1464         if (ret)
1465                 goto out_unlock;
1466
1467         child = parent;
1468         parent = parent->parent;
1469         if (parent)
1470                 goto up;
1471 out_unlock:
1472         rcu_read_unlock();
1473
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1478 {
1479         return 0;
1480 }
1481 #endif
1482
1483 #ifdef CONFIG_SMP
1484 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1485 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1486 {
1487         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1492  * according to the scheduling class and "nice" value.
1493  *
1494  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1495  * balance conservatively.
1496  */
1497 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1498 {
1499         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1500         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1501
1502         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1503                 return total;
1504
1505         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1510  * according to the scheduling class and "nice" value.
1511  */
1512 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1513 {
1514         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1515         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1516
1517         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1518                 return total;
1519
1520         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1521 }
1522
1523 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1524 {
1525         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1526
1527         if (!sd)
1528                 return NULL;
1529
1530         return sd->groups;
1531 }
1532
1533 static unsigned long power_of(int cpu)
1534 {
1535         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1536
1537         if (!group)
1538                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1539
1540         return group->cpu_power;
1541 }
1542
1543 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1544
1545 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1546 {
1547         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1548         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1549
1550         if (nr_running)
1551                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1552         else
1553                 rq->avg_load_per_task = 0;
1554
1555         return rq->avg_load_per_task;
1556 }
1557
1558 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1559
1560 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1561
1562 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1563
1564 /*
1565  * Calculate and set the cpu's group shares.
1566  */
1567 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1568                                     unsigned long sd_shares,
1569                                     unsigned long sd_rq_weight,
1570                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1571 {
1572         unsigned long shares, rq_weight;
1573         int boost = 0;
1574
1575         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1576         if (!rq_weight) {
1577                 boost = 1;
1578                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1579         }
1580
1581         /*
1582          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1583          * shares_i =  -----------------------------
1584          *                  \Sum_j rq_weight_j
1585          */
1586         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1587         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1588
1589         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1590                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1591                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1592                 unsigned long flags;
1593
1594                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1595                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1596                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1597                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1598                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1599         }
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1604  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1605  * parent group depends on the shares of its child groups.
1606  */
1607 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1608 {
1609         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1610         unsigned long *usd_rq_weight;
1611         struct sched_domain *sd = data;
1612         unsigned long flags;
1613         int i;
1614
1615         if (!tg->se[0])
1616                 return 0;
1617
1618         local_irq_save(flags);
1619         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1620
1621         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1622                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1623                 usd_rq_weight[i] = weight;
1624
1625                 rq_weight += weight;
1626                 /*
1627                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1628                  * is one of average load so that when a new task gets to
1629                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1630                  */
1631                 if (!weight)
1632                         weight = NICE_0_LOAD;
1633
1634                 sum_weight += weight;
1635                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1636         }
1637
1638         if (!rq_weight)
1639                 rq_weight = sum_weight;
1640
1641         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1642                 shares = tg->shares;
1643
1644         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1645                 shares = tg->shares;
1646
1647         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1648                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1649
1650         local_irq_restore(flags);
1651
1652         return 0;
1653 }
1654
1655 /*
1656  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1657  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1658  * group is a fraction of its parents load.
1659  */
1660 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1661 {
1662         unsigned long load;
1663         long cpu = (long)data;
1664
1665         if (!tg->parent) {
1666                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1667         } else {
1668                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1669                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1670                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1671         }
1672
1673         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1674
1675         return 0;
1676 }
1677
1678 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1679 {
1680         s64 elapsed;
1681         u64 now;
1682
1683         if (root_task_group_empty())
1684                 return;
1685
1686         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1687         elapsed = now - sd->last_update;
1688
1689         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1690                 sd->last_update = now;
1691                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1692         }
1693 }
1694
1695 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1696 {
1697         if (root_task_group_empty())
1698                 return;
1699
1700         spin_unlock(&rq->lock);
1701         update_shares(sd);
1702         spin_lock(&rq->lock);
1703 }
1704
1705 static void update_h_load(long cpu)
1706 {
1707         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1708 }
1709
1710 #else
1711
1712 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1713 {
1714 }
1715
1716 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1717 {
1718 }
1719
1720 #endif
1721
1722 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1723
1724 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1725
1726 /*
1727  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1728  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1729  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1730  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1731  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1732  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1733  */
1734 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1735         __releases(this_rq->lock)
1736         __acquires(busiest->lock)
1737         __acquires(this_rq->lock)
1738 {
1739         spin_unlock(&this_rq->lock);
1740         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1741
1742         return 1;
1743 }
1744
1745 #else
1746 /*
1747  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1748  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1749  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1750  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1751  * regardless of entry order into the function.
1752  */
1753 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1754         __releases(this_rq->lock)
1755         __acquires(busiest->lock)
1756         __acquires(this_rq->lock)
1757 {
1758         int ret = 0;
1759
1760         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1761                 if (busiest < this_rq) {
1762                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1763                         spin_lock(&busiest->lock);
1764                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1765                         ret = 1;
1766                 } else
1767                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1768         }
1769         return ret;
1770 }
1771
1772 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1773
1774 /*
1775  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1776  */
1777 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1778 {
1779         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1780                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1781                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1782                 BUG_ON(1);
1783         }
1784
1785         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1786 }
1787
1788 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1789         __releases(busiest->lock)
1790 {
1791         spin_unlock(&busiest->lock);
1792         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1793 }
1794 #endif
1795
1796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1797 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1798 {
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800         cfs_rq->shares = shares;
1801 #endif
1802 }
1803 #endif
1804
1805 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1806 static void update_sysctl(void);
1807
1808 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1809 {
1810         set_task_rq(p, cpu);
1811 #ifdef CONFIG_SMP
1812         /*
1813          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1814          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1815          * per-task data have been completed by this moment.
1816          */
1817         smp_wmb();
1818         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1819 #endif
1820 }
1821
1822 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1823
1824 /*
1825  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1826  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1827  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1828  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1829  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1830  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1831  * or new value (or semi updated value on 32 bit) with a side effect of
1832  * accounting a slice of irq time to wrong task when irq is in progress
1833  * while we read rq->clock. That is a worthy compromise in place of having
1834  * locks on each irq in account_system_time.
1835  */
1836 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1837 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1838
1839 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1840 static int sched_clock_irqtime;
1841
1842 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1843 {
1844         sched_clock_irqtime = 1;
1845 }
1846
1847 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1848 {
1849         sched_clock_irqtime = 0;
1850 }
1851
1852 static u64 irq_time_cpu(int cpu)
1853 {
1854         if (!sched_clock_irqtime)
1855                 return 0;
1856
1857         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1858 }
1859
1860 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1861 {
1862         unsigned long flags;
1863         int cpu;
1864         u64 now, delta;
1865
1866         if (!sched_clock_irqtime)
1867                 return;
1868
1869         local_irq_save(flags);
1870
1871         cpu = smp_processor_id();
1872         now = sched_clock_cpu(cpu);
1873         delta = now - per_cpu(irq_start_time, cpu);
1874         per_cpu(irq_start_time, cpu) = now;
1875         /*
1876          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1877          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1878          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1879          * that do not consume any time, but still wants to run.
1880          */
1881         if (hardirq_count())
1882                 per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu) += delta;
1883         else if (in_serving_softirq() && !(curr->flags & PF_KSOFTIRQD))
1884                 per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) += delta;
1885
1886         local_irq_restore(flags);
1887 }
1888 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1889
1890 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 curr_irq_time)
1891 {
1892         if (sched_clock_irqtime && sched_feat(NONIRQ_POWER)) {
1893                 u64 delta_irq = curr_irq_time - rq->prev_irq_time;
1894                 rq->prev_irq_time = curr_irq_time;
1895                 sched_rt_avg_update(rq, delta_irq);
1896         }
1897 }
1898
1899 #else
1900
1901 static u64 irq_time_cpu(int cpu)
1902 {
1903         return 0;
1904 }
1905
1906 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 curr_irq_time) { }
1907
1908 #endif
1909
1910 #include "sched_stats.h"
1911 #include "sched_idletask.c"
1912 #include "sched_fair.c"
1913 #include "sched_rt.c"
1914 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1915 # include "sched_debug.c"
1916 #endif
1917
1918 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1919 #define for_each_class(class) \
1920    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1921
1922 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1923 {
1924         rq->nr_running++;
1925 }
1926
1927 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1928 {
1929         rq->nr_running--;
1930 }
1931
1932 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1933 {
1934         if (task_has_rt_policy(p)) {
1935                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1936                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1937                 return;
1938         }
1939
1940         /*
1941          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1942          */
1943         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1944                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1945                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1946                 return;
1947         }
1948
1949         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1950         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1951 }
1952
1953 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1954 {
1955         s64 diff = sample - *avg;
1956         *avg += diff >> 3;
1957 }
1958
1959 static void
1960 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1961 {
1962         if (wakeup)
1963                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1964
1965         sched_info_queued(p);
1966         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1967         p->se.on_rq = 1;
1968 }
1969
1970 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1971 {
1972         if (sleep) {
1973                 if (p->se.last_wakeup) {
1974                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1975                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1976                         p->se.last_wakeup = 0;
1977                 } else {
1978                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1979                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1980                 }
1981         }
1982
1983         sched_info_dequeued(p);
1984         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1985         p->se.on_rq = 0;
1986 }
1987
1988 /*
1989  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1990  */
1991 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1992 {
1993         return p->static_prio;
1994 }
1995
1996 /*
1997  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1998  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1999  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2000  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2001  * estimator recalculates.
2002  */
2003 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2004 {
2005         int prio;
2006
2007         if (task_has_rt_policy(p))
2008                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2009         else
2010                 prio = __normal_prio(p);
2011         return prio;
2012 }
2013
2014 /*
2015  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2016  * taken into account by the scheduler. This value might
2017  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2018  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2019  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2020  */
2021 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2022 {
2023         p->normal_prio = normal_prio(p);
2024         /*
2025          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2026          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2027          * to the normal priority:
2028          */
2029         if (!rt_prio(p->prio))
2030                 return p->normal_prio;
2031         return p->prio;
2032 }
2033
2034 /*
2035  * activate_task - move a task to the runqueue.
2036  */
2037 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2038 {
2039         if (task_contributes_to_load(p))
2040                 rq->nr_uninterruptible--;
2041
2042         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
2043         inc_nr_running(rq);
2044 }
2045
2046 /*
2047  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
2048  */
2049 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2050 {
2051         if (task_contributes_to_load(p))
2052                 rq->nr_uninterruptible++;
2053
2054         dequeue_task(rq, p, sleep);
2055         dec_nr_running(rq);
2056 }
2057
2058 /**
2059  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2060  * @p: the task in question.
2061  */
2062 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2063 {
2064         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2065 }
2066
2067 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2068                                        const struct sched_class *prev_class,
2069                                        int oldprio, int running)
2070 {
2071         if (prev_class != p->sched_class) {
2072                 if (prev_class->switched_from)
2073                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2074                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2075         } else
2076                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2077 }
2078
2079 /**
2080  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
2081  * @p: thread created by kthread_create().
2082  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
2083  *
2084  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
2085  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
2086  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
2087  *
2088  * Function lives here instead of kthread.c because it messes with
2089  * scheduler internals which require locking.
2090  */
2091 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2092 {
2093         /* Must have done schedule() in kthread() before we set_task_cpu */
2094         if (!wait_task_inactive(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE)) {
2095                 WARN_ON(1);
2096                 return;
2097         }
2098
2099         p->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
2100         p->rt.nr_cpus_allowed = 1;
2101         p->flags |= PF_THREAD_BOUND;
2102 }
2103 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
2104
2105 #ifdef CONFIG_SMP
2106 /*
2107  * Is this task likely cache-hot:
2108  */
2109 static int
2110 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2111 {
2112         s64 delta;
2113
2114         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2115                 return 0;
2116
2117         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2118                 return 0;
2119
2120         /*
2121          * Buddy candidates are cache hot:
2122          */
2123         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2124                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2125                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2126                 return 1;
2127
2128         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2129                 return 1;
2130         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2131                 return 0;
2132
2133         delta = now - p->se.exec_start;
2134
2135         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2136 }
2137
2138
2139 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2140 {
2141         int old_cpu = task_cpu(p);
2142
2143 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2144         /*
2145          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2146          * ttwu() will sort out the placement.
2147          */
2148         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2149                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2150 #endif
2151
2152         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2153
2154         if (old_cpu != new_cpu) {
2155                 p->se.nr_migrations++;
2156                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2157                                      1, 1, NULL, 0);
2158         }
2159
2160         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2161 }
2162
2163 struct migration_req {
2164         struct list_head list;
2165
2166         struct task_struct *task;
2167         int dest_cpu;
2168
2169         struct completion done;
2170 };
2171
2172 /*
2173  * The task's runqueue lock must be held.
2174  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2175  */
2176 static int
2177 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2178 {
2179         struct rq *rq = task_rq(p);
2180
2181         /*
2182          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2183          * the next wake-up will properly place the task.
2184          */
2185         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2186                 return 0;
2187
2188         init_completion(&req->done);
2189         req->task = p;
2190         req->dest_cpu = dest_cpu;
2191         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2192
2193         return 1;
2194 }
2195
2196 /*
2197  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2198  *                              context switch.
2199  *
2200  * @p must not be current.
2201  */
2202 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2203 {
2204         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2205         int running;
2206         struct rq *rq;
2207
2208         nvcsw   = p->nvcsw;
2209         nivcsw  = p->nivcsw;
2210         for (;;) {
2211                 /*
2212                  * The runqueue is assigned before the actual context
2213                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2214                  *
2215                  * We could check initially without the lock but it is
2216                  * very likely that we need to take the lock in every
2217                  * iteration.
2218                  */
2219                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2220                 running = task_running(rq, p);
2221                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2222
2223                 if (likely(!running))
2224                         break;
2225                 /*
2226                  * The switch count is incremented before the actual
2227                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2228                  * sure at least one completed.
2229                  */
2230                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2231                         break;
2232                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2233                         break;
2234
2235                 cpu_relax();
2236         }
2237 }
2238
2239 /*
2240  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2241  *
2242  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2243  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2244  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2245  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2246  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2247  * @p has remained unscheduled the whole time.
2248  *
2249  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2250  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2251  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2252  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2253  * waiting to become inactive.
2254  */
2255 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2256 {
2257         unsigned long flags;
2258         int running, on_rq;
2259         unsigned long ncsw;
2260         struct rq *rq;
2261
2262         for (;;) {
2263                 /*
2264                  * We do the initial early heuristics without holding
2265                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2266                  * the runqueue lock when things look like they will
2267                  * work out!
2268                  */
2269                 rq = task_rq(p);
2270
2271                 /*
2272                  * If the task is actively running on another CPU
2273                  * still, just relax and busy-wait without holding
2274                  * any locks.
2275                  *
2276                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2277                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2278                  * But we don't care, since "task_running()" will
2279                  * return false if the runqueue has changed and p
2280                  * is actually now running somewhere else!
2281                  */
2282                 while (task_running(rq, p)) {
2283                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2284                                 return 0;
2285                         cpu_relax();
2286                 }
2287
2288                 /*
2289                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2290                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2291                  * just go back and repeat.
2292                  */
2293                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2294                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2295                 running = task_running(rq, p);
2296                 on_rq = p->se.on_rq;
2297                 ncsw = 0;
2298                 if (!match_state || p->state == match_state)
2299                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2300                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2301
2302                 /*
2303                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2304                  */
2305                 if (unlikely(!ncsw))
2306                         break;
2307
2308                 /*
2309                  * Was it really running after all now that we
2310                  * checked with the proper locks actually held?
2311                  *
2312                  * Oops. Go back and try again..
2313                  */
2314                 if (unlikely(running)) {
2315                         cpu_relax();
2316                         continue;
2317                 }
2318
2319                 /*
2320                  * It's not enough that it's not actively running,
2321                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2322                  * preempted!
2323                  *
2324                  * So if it was still runnable (but just not actively
2325                  * running right now), it's preempted, and we should
2326                  * yield - it could be a while.
2327                  */
2328                 if (unlikely(on_rq)) {
2329                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2330                         continue;
2331                 }
2332
2333                 /*
2334                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2335                  * runnable, which means that it will never become
2336                  * running in the future either. We're all done!
2337                  */
2338                 break;
2339         }
2340
2341         return ncsw;
2342 }
2343
2344 /***
2345  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2346  * @p: the to-be-kicked thread
2347  *
2348  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2349  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2350  *
2351  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2352  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2353  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2354  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2355  * achieved as well.
2356  */
2357 void kick_process(struct task_struct *p)
2358 {
2359         int cpu;
2360
2361         preempt_disable();
2362         cpu = task_cpu(p);
2363         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2364                 smp_send_reschedule(cpu);
2365         preempt_enable();
2366 }
2367 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2368 #endif /* CONFIG_SMP */
2369
2370 /**
2371  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2372  * @p:          the task to evaluate
2373  * @func:       the function to be called
2374  * @info:       the function call argument
2375  *
2376  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2377  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2378  */
2379 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2380                               void (*func) (void *info), void *info)
2381 {
2382         int cpu;
2383
2384         preempt_disable();
2385         cpu = task_cpu(p);
2386         if (task_curr(p))
2387                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2388         preempt_enable();
2389 }
2390
2391 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2392 {
2393         const struct sched_class *class;
2394
2395         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2396                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2397         } else {
2398                 for_each_class(class) {
2399                         if (class == rq->curr->sched_class)
2400                                 break;
2401                         if (class == p->sched_class) {
2402                                 resched_task(rq->curr);
2403                                 break;
2404                         }
2405                 }
2406         }
2407 }
2408
2409 #ifdef CONFIG_SMP
2410 /*
2411  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2412  */
2413 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2414 {
2415         int dest_cpu;
2416         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2417
2418         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2419         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2420                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2421                         return dest_cpu;
2422
2423         /* Any allowed, online CPU? */
2424         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2425         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2426                 return dest_cpu;
2427
2428         /* No more Mr. Nice Guy. */
2429         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2430                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2431                 /*
2432                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2433                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2434                  * leave kernel.
2435                  */
2436                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2437                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2438                                "longer affine to cpu%d\n",
2439                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2440                 }
2441         }
2442
2443         return dest_cpu;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2448  */
2449 static inline
2450 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2451 {
2452         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2453
2454         /*
2455          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2456          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2457          * cpu.
2458          *
2459          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2460          *
2461          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2462          *   not worry about this generic constraint ]
2463          */
2464         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2465                      !cpu_online(cpu)))
2466                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2467
2468         return cpu;
2469 }
2470 #endif
2471
2472 /***
2473  * try_to_wake_up - wake up a thread
2474  * @p: the to-be-woken-up thread
2475  * @state: the mask of task states that can be woken
2476  * @sync: do a synchronous wakeup?
2477  *
2478  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2479  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2480  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2481  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2482  * runnable without the overhead of this.
2483  *
2484  * returns failure only if the task is already active.
2485  */
2486 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2487                           int wake_flags)
2488 {
2489         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2490         unsigned long flags;
2491         struct rq *rq, *orig_rq;
2492
2493         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2494                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2495
2496         this_cpu = get_cpu();
2497
2498         smp_wmb();
2499         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2500         update_rq_clock(rq);
2501         if (!(p->state & state))
2502                 goto out;
2503
2504         if (p->se.on_rq)
2505                 goto out_running;
2506
2507         cpu = task_cpu(p);
2508         orig_cpu = cpu;
2509
2510 #ifdef CONFIG_SMP
2511         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2512                 goto out_activate;
2513
2514         /*
2515          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2516          * we put the task in TASK_WAKING state.
2517          *
2518          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2519          */
2520         if (task_contributes_to_load(p)) {
2521                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2522                         rq->nr_uninterruptible--;
2523                 else
2524                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2525         }
2526         p->state = TASK_WAKING;
2527
2528         if (p->sched_class->task_waking)
2529                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2530
2531         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2532         if (cpu != orig_cpu)
2533                 set_task_cpu(p, cpu);
2534         __task_rq_unlock(rq);
2535
2536         rq = cpu_rq(cpu);
2537         spin_lock(&rq->lock);
2538         update_rq_clock(rq);
2539
2540         /*
2541          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2542          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2543          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2544          * cpu we just moved it to.
2545          */
2546         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2547         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2548
2549 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2550         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2551         if (cpu == this_cpu)
2552                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2553         else {
2554                 struct sched_domain *sd;
2555                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2556                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2557                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2558                                 break;
2559                         }
2560                 }
2561         }
2562 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2563
2564 out_activate:
2565 #endif /* CONFIG_SMP */
2566         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2567         if (wake_flags & WF_SYNC)
2568                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2569         if (orig_cpu != cpu)
2570                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2571         if (cpu == this_cpu)
2572                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2573         else
2574                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2575         activate_task(rq, p, 1);
2576         success = 1;
2577
2578         /*
2579          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2580          */
2581         if (!in_interrupt()) {
2582                 struct sched_entity *se = &current->se;
2583                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2584
2585                 if (se->last_wakeup)
2586                         sample -= se->last_wakeup;
2587                 else
2588                         sample -= se->start_runtime;
2589                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2590
2591                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2592         }
2593
2594 out_running:
2595         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2596         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2597
2598         p->state = TASK_RUNNING;
2599 #ifdef CONFIG_SMP
2600         if (p->sched_class->task_woken)
2601                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2602
2603         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2604                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2605                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2606
2607                 if (delta > max)
2608                         rq->avg_idle = max;
2609                 else
2610                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2611                 rq->idle_stamp = 0;
2612         }
2613 #endif
2614 out:
2615         task_rq_unlock(rq, &flags);
2616         put_cpu();
2617
2618         return success;
2619 }
2620
2621 /**
2622  * wake_up_process - Wake up a specific process
2623  * @p: The process to be woken up.
2624  *
2625  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2626  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2627  * running.
2628  *
2629  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2630  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2631  */
2632 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2633 {
2634         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2635 }
2636 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2637
2638 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2639 {
2640         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2641 }
2642
2643 /*
2644  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2645  * p is forked by current.
2646  *
2647  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2648  */
2649 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2650 {
2651         p->se.exec_start                = 0;
2652         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2653         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2654         p->se.nr_migrations             = 0;
2655         p->se.last_wakeup               = 0;
2656         p->se.avg_overlap               = 0;
2657         p->se.start_runtime             = 0;
2658         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2659         p->se.avg_running               = 0;
2660
2661 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2662         p->se.wait_start                        = 0;
2663         p->se.wait_max                          = 0;
2664         p->se.wait_count                        = 0;
2665         p->se.wait_sum                          = 0;
2666
2667         p->se.sleep_start                       = 0;
2668         p->se.sleep_max                         = 0;
2669         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2670
2671         p->se.block_start                       = 0;
2672         p->se.block_max                         = 0;
2673         p->se.exec_max                          = 0;
2674         p->se.slice_max                         = 0;
2675
2676         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2677         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2678         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2679         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2680         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2681
2682         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2683         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2684         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2685         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2686         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2687         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2688         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2689         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2690         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2691
2692 #endif
2693
2694         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2695         p->se.on_rq = 0;
2696         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2697
2698 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2699         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2700 #endif
2701 }
2702
2703 /*
2704  * fork()/clone()-time setup:
2705  */
2706 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2707 {
2708         int cpu = get_cpu();
2709
2710         __sched_fork(p);
2711         /*
2712          * We mark the process as running here. This guarantees that
2713          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2714          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2715          */
2716         p->state = TASK_RUNNING;
2717
2718         /*
2719          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2720          */
2721         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2722                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2723                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2724                         p->normal_prio = p->static_prio;
2725                 }
2726
2727                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2728                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2729                         p->normal_prio = p->static_prio;
2730                         set_load_weight(p);
2731                 }
2732
2733                 /*
2734                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2735                  * fulfilled its duty:
2736                  */
2737                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2738         }
2739
2740         /*
2741          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2742          */
2743         p->prio = current->normal_prio;
2744
2745         if (!rt_prio(p->prio))
2746                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2747
2748         if (p->sched_class->task_fork)
2749                 p->sched_class->task_fork(p);
2750
2751         set_task_cpu(p, cpu);
2752
2753 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2754         if (likely(sched_info_on()))
2755                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2756 #endif
2757 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2758         p->oncpu = 0;
2759 #endif
2760 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2761         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2762         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2763 #endif
2764         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2765
2766         put_cpu();
2767 }
2768
2769 /*
2770  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2771  *
2772  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2773  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2774  * on the runqueue and wakes it.
2775  */
2776 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2777 {
2778         unsigned long flags;
2779         struct rq *rq;
2780         int cpu = get_cpu();
2781
2782 #ifdef CONFIG_SMP
2783         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2784         p->state = TASK_WAKING;
2785
2786         /*
2787          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2788          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2789          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2790          *
2791          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2792          * without people poking at ->cpus_allowed.
2793          */
2794         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2795         set_task_cpu(p, cpu);
2796
2797         p->state = TASK_RUNNING;
2798         task_rq_unlock(rq, &flags);
2799 #endif
2800
2801         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2802         update_rq_clock(rq);
2803         activate_task(rq, p, 0);
2804         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2805         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2806 #ifdef CONFIG_SMP
2807         if (p->sched_class->task_woken)
2808                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2809 #endif
2810         task_rq_unlock(rq, &flags);
2811         put_cpu();
2812 }
2813
2814 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2815
2816 /**
2817  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2818  * @notifier: notifier struct to register
2819  */
2820 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2821 {
2822         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2823 }
2824 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2825
2826 /**
2827  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2828  * @notifier: notifier struct to unregister
2829  *
2830  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2831  */
2832 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2833 {
2834         hlist_del(&notifier->link);
2835 }
2836 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2837
2838 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2839 {
2840         struct preempt_notifier *notifier;
2841         struct hlist_node *node;
2842
2843         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2844                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2845 }
2846
2847 static void
2848 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2849                                  struct task_struct *next)
2850 {
2851         struct preempt_notifier *notifier;
2852         struct hlist_node *node;
2853
2854         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2855                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2856 }
2857
2858 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2859
2860 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2861 {
2862 }
2863
2864 static void
2865 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2866                                  struct task_struct *next)
2867 {
2868 }
2869
2870 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2871
2872 /**
2873  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2874  * @rq: the runqueue preparing to switch
2875  * @prev: the current task that is being switched out
2876  * @next: the task we are going to switch to.
2877  *
2878  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2879  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2880  * switch.
2881  *
2882  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2883  * hooks.
2884  */
2885 static inline void
2886 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2887                     struct task_struct *next)
2888 {
2889         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2890         prepare_lock_switch(rq, next);
2891         prepare_arch_switch(next);
2892 }
2893
2894 /**
2895  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2896  * @rq: runqueue associated with task-switch
2897  * @prev: the thread we just switched away from.
2898  *
2899  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2900  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2901  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2902  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2903  *
2904  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2905  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2906  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2907  * details.)
2908  */
2909 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2910         __releases(rq->lock)
2911 {
2912         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2913         long prev_state;
2914
2915         rq->prev_mm = NULL;
2916
2917         /*
2918          * A task struct has one reference for the use as "current".
2919          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2920          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2921          * the scheduled task must drop that reference.
2922          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2923          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2924          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2925          * be dropped twice.
2926          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2927          */
2928         prev_state = prev->state;
2929         finish_arch_switch(prev);
2930         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2931         finish_lock_switch(rq, prev);
2932
2933         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2934         if (mm)
2935                 mmdrop(mm);
2936         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2937                 /*
2938                  * Remove function-return probe instances associated with this
2939                  * task and put them back on the free list.
2940                  */
2941                 kprobe_flush_task(prev);
2942                 put_task_struct(prev);
2943         }
2944 }
2945
2946 #ifdef CONFIG_SMP
2947
2948 /* assumes rq->lock is held */
2949 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2950 {
2951         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2952                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2953 }
2954
2955 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2956 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2957 {
2958         if (rq->post_schedule) {
2959                 unsigned long flags;
2960
2961                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2962                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2963                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2964                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2965
2966                 rq->post_schedule = 0;
2967         }
2968 }
2969
2970 #else
2971
2972 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2973 {
2974 }
2975
2976 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2977 {
2978 }
2979
2980 #endif
2981
2982 /**
2983  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2984  * @prev: the thread we just switched away from.
2985  */
2986 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2987         __releases(rq->lock)
2988 {
2989         struct rq *rq = this_rq();
2990
2991         finish_task_switch(rq, prev);
2992
2993         /*
2994          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2995          * task_switch?
2996          */
2997         post_schedule(rq);
2998
2999 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3000         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3001         preempt_enable();
3002 #endif
3003         if (current->set_child_tid)
3004                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3005 }
3006
3007 /*
3008  * context_switch - switch to the new MM and the new
3009  * thread's register state.
3010  */
3011 static inline void
3012 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3013                struct task_struct *next)
3014 {
3015         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3016
3017         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3018         trace_sched_switch(rq, prev, next);
3019         mm = next->mm;
3020         oldmm = prev->active_mm;
3021         /*
3022          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3023          * combine the page table reload and the switch backend into
3024          * one hypercall.
3025          */
3026         arch_start_context_switch(prev);
3027
3028         if (unlikely(!mm)) {
3029                 next->active_mm = oldmm;
3030                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3031                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3032         } else
3033                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3034
3035         if (unlikely(!prev->mm)) {
3036                 prev->active_mm = NULL;
3037                 rq->prev_mm = oldmm;
3038         }
3039         /*
3040          * Since the runqueue lock will be released by the next
3041          * task (which is an invalid locking op but in the case
3042          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3043          * do an early lockdep release here:
3044          */
3045 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3046         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3047 #endif
3048
3049         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3050         switch_to(prev, next, prev);
3051
3052         barrier();
3053         /*
3054          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3055          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3056          * frame will be invalid.
3057          */
3058         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3059 }
3060
3061 /*
3062  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3063  *
3064  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3065  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3066  * number of context switches performed since bootup.
3067  */
3068 unsigned long nr_running(void)
3069 {
3070         unsigned long i, sum = 0;
3071
3072         for_each_online_cpu(i)
3073                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3074
3075         return sum;
3076 }
3077
3078 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3079 {
3080         unsigned long i, sum = 0;
3081
3082         for_each_possible_cpu(i)
3083                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3084
3085         /*
3086          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3087          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3088          */
3089         if (unlikely((long)sum < 0))
3090                 sum = 0;
3091
3092         return sum;
3093 }
3094
3095 unsigned long long nr_context_switches(void)
3096 {
3097         int i;
3098         unsigned long long sum = 0;
3099
3100         for_each_possible_cpu(i)
3101                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3102
3103         return sum;
3104 }
3105
3106 unsigned long nr_iowait(void)
3107 {
3108         unsigned long i, sum = 0;
3109
3110         for_each_possible_cpu(i)
3111                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3112
3113         return sum;
3114 }
3115
3116 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
3117 {
3118         struct rq *this = this_rq();
3119         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3120 }
3121
3122 unsigned long this_cpu_load(void)
3123 {
3124         struct rq *this = this_rq();
3125         return this->cpu_load[0];
3126 }
3127
3128
3129 /* Variables and functions for calc_load */
3130 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3131 static unsigned long calc_load_update;
3132 unsigned long avenrun[3];
3133 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3134
3135 /**
3136  * get_avenrun - get the load average array
3137  * @loads:      pointer to dest load array
3138  * @offset:     offset to add
3139  * @shift:      shift count to shift the result left
3140  *
3141  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3142  */
3143 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3144 {
3145         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3146         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3147         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3148 }
3149
3150 static unsigned long
3151 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3152 {
3153         load *= exp;
3154         load += active * (FIXED_1 - exp);
3155         return load >> FSHIFT;
3156 }
3157
3158 /*
3159  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3160  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3161  */
3162 void calc_global_load(void)
3163 {
3164         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3165         long active;
3166
3167         if (time_before(jiffies, upd))
3168                 return;
3169
3170         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3171         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3172
3173         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3174         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3175         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3176
3177         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3178 }
3179
3180 /*
3181  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3182  */
3183 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3184 {
3185         long nr_active, delta;
3186
3187         nr_active = this_rq->nr_running;
3188         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3189
3190         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3191                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3192                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3193                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3194         }
3195 }
3196
3197 /*
3198  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3199  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3200  */
3201 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3202 {
3203         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3204         int i, scale;
3205
3206         this_rq->nr_load_updates++;
3207
3208         /* Update our load: */
3209         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3210                 unsigned long old_load, new_load;
3211
3212                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3213
3214                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3215                 new_load = this_load;
3216                 /*
3217                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3218                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3219                  * example.
3220                  */
3221                 if (new_load > old_load)
3222                         new_load += scale-1;
3223                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3224         }
3225
3226         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3227                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3228                 calc_load_account_active(this_rq);
3229         }
3230
3231         sched_avg_update(this_rq);
3232 }
3233
3234 #ifdef CONFIG_SMP
3235
3236 /*
3237  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3238  *
3239  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3240  * you need to do so manually before calling.
3241  */
3242 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3243         __acquires(rq1->lock)
3244         __acquires(rq2->lock)
3245 {
3246         BUG_ON(!irqs_disabled());
3247         if (rq1 == rq2) {
3248                 spin_lock(&rq1->lock);
3249                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3250         } else {
3251                 if (rq1 < rq2) {
3252                         spin_lock(&rq1->lock);
3253                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3254                 } else {
3255                         spin_lock(&rq2->lock);
3256                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3257                 }
3258         }
3259         update_rq_clock(rq1);
3260         update_rq_clock(rq2);
3261 }
3262
3263 /*
3264  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3265  *
3266  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3267  * you need to do so manually after calling.
3268  */
3269 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3270         __releases(rq1->lock)
3271         __releases(rq2->lock)
3272 {
3273         spin_unlock(&rq1->lock);
3274         if (rq1 != rq2)
3275                 spin_unlock(&rq2->lock);
3276         else
3277                 __release(rq2->lock);
3278 }
3279
3280 /*
3281  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3282  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3283  */
3284 void sched_exec(void)
3285 {
3286         struct task_struct *p = current;
3287         struct migration_req req;
3288         unsigned long flags;
3289         struct rq *rq;
3290         int dest_cpu;
3291
3292         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3293         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3294         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3295                 goto unlock;
3296
3297         /*
3298          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3299          */
3300         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3301             likely(cpu_active(dest_cpu)) &&
3302             migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3303                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3304                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3305
3306                 get_task_struct(mt);
3307                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3308                 wake_up_process(mt);
3309                 put_task_struct(mt);
3310                 wait_for_completion(&req.done);
3311
3312                 return;
3313         }
3314 unlock:
3315         task_rq_unlock(rq, &flags);
3316 }
3317
3318 /*
3319  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3320  * Both runqueues must be locked.
3321  */
3322 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3323                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3324 {
3325         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3326         set_task_cpu(p, this_cpu);
3327         activate_task(this_rq, p, 0);
3328         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3329 }
3330
3331 /*
3332  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3333  */
3334 static
3335 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3336                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3337                      int *all_pinned)
3338 {
3339         int tsk_cache_hot = 0;
3340         /*
3341          * We do not migrate tasks that are:
3342          * 1) running (obviously), or
3343          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3344          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3345          */
3346         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3347                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3348                 return 0;
3349         }
3350         *all_pinned = 0;
3351
3352         if (task_running(rq, p)) {
3353                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3354                 return 0;
3355         }
3356
3357         /*
3358          * Aggressive migration if:
3359          * 1) task is cache cold, or
3360          * 2) too many balance attempts have failed.
3361          */
3362
3363         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
3364         if (!tsk_cache_hot ||
3365                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3366 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3367                 if (tsk_cache_hot) {
3368                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3369                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3370                 }
3371 #endif
3372                 return 1;
3373         }
3374
3375         if (tsk_cache_hot) {
3376                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3377                 return 0;
3378         }
3379         return 1;
3380 }
3381
3382 static unsigned long
3383 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3384               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3385               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3386               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3387 {
3388         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3389         struct task_struct *p;
3390         long rem_load_move = max_load_move;
3391
3392         if (max_load_move == 0)
3393                 goto out;
3394
3395         pinned = 1;
3396
3397         /*
3398          * Start the load-balancing iterator:
3399          */
3400         p = iterator->start(iterator->arg);
3401 next:
3402         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3403                 goto out;
3404
3405         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3406             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3407                 p = iterator->next(iterator->arg);
3408                 goto next;
3409         }
3410
3411         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3412         pulled++;
3413         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3414
3415 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3416         /*
3417          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3418          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3419          * section.
3420          */
3421         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3422                 goto out;
3423 #endif
3424
3425         /*
3426          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3427          */
3428         if (rem_load_move > 0) {
3429                 if (p->prio < *this_best_prio)
3430                         *this_best_prio = p->prio;
3431                 p = iterator->next(iterator->arg);
3432                 goto next;
3433         }
3434 out:
3435         /*
3436          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3437          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3438          * inside pull_task().
3439          */
3440         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3441
3442         if (all_pinned)
3443                 *all_pinned = pinned;
3444
3445         return max_load_move - rem_load_move;
3446 }
3447
3448 /*
3449  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3450  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3451  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3452  *
3453  * Called with both runqueues locked.
3454  */
3455 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3456                       unsigned long max_load_move,
3457                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3458                       int *all_pinned)
3459 {
3460         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3461         unsigned long total_load_moved = 0;
3462         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3463
3464         do {
3465                 total_load_moved +=
3466                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3467                                 max_load_move - total_load_moved,
3468                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3469                 class = class->next;
3470
3471 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3472                 /*
3473                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3474                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3475                  * the critical section.
3476                  */
3477                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3478                         break;
3479 #endif
3480         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3481
3482         return total_load_moved > 0;
3483 }
3484
3485 static int
3486 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3487                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3488                    struct rq_iterator *iterator)
3489 {
3490         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3491         int pinned = 0;
3492
3493         while (p) {
3494                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3495                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3496                         /*
3497                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3498                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3499                          * stats here rather than inside pull_task().
3500                          */
3501                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3502
3503                         return 1;
3504                 }
3505                 p = iterator->next(iterator->arg);
3506         }
3507
3508         return 0;
3509 }
3510
3511 /*
3512  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3513  * part of active balancing operations within "domain".
3514  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3515  *
3516  * Called with both runqueues locked.
3517  */
3518 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3519                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3520 {
3521         const struct sched_class *class;
3522
3523         for_each_class(class) {
3524                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3525                         return 1;
3526         }
3527
3528         return 0;
3529 }
3530 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3531 /*
3532  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3533  *              during load balancing.
3534  */
3535 struct sd_lb_stats {
3536         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3537         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3538         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3539         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3540         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3541
3542         /** Statistics of this group */
3543         unsigned long this_load;
3544         unsigned long this_load_per_task;
3545         unsigned long this_nr_running;
3546         unsigned long this_has_capacity;
3547         unsigned int  this_idle_cpus;
3548
3549         /* Statistics of the busiest group */
3550         unsigned int  busiest_idle_cpus;
3551         unsigned long max_load;
3552         unsigned long busiest_load_per_task;
3553         unsigned long busiest_nr_running;
3554         unsigned long busiest_group_capacity;
3555         unsigned long busiest_has_capacity;
3556         unsigned int  busiest_group_weight;
3557
3558         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3559 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3560         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3561         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3562         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3563         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3564         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3565         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3566 #endif
3567 };
3568
3569 /*
3570  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3571  */
3572 struct sg_lb_stats {
3573         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3574         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3575         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3576         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3577         unsigned long group_capacity;
3578         unsigned long idle_cpus;
3579         unsigned long group_weight;
3580         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3581         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
3582 };
3583
3584 /**
3585  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3586  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3587  */
3588 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3589 {
3590         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3591 }
3592
3593 /**
3594  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3595  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3596  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3597  */
3598 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3599                                         enum cpu_idle_type idle)
3600 {
3601         int load_idx;
3602
3603         switch (idle) {
3604         case CPU_NOT_IDLE:
3605                 load_idx = sd->busy_idx;
3606                 break;
3607
3608         case CPU_NEWLY_IDLE:
3609                 load_idx = sd->newidle_idx;
3610                 break;
3611         default:
3612                 load_idx = sd->idle_idx;
3613                 break;
3614         }
3615
3616         return load_idx;
3617 }
3618
3619
3620 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3621 /**
3622  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3623  * the given sched_domain, during load balancing.
3624  *
3625  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3626  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3627  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3628  */
3629 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3630         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3631 {
3632         /*
3633          * Busy processors will not participate in power savings
3634          * balance.
3635          */
3636         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3637                 sds->power_savings_balance = 0;
3638         else {
3639                 sds->power_savings_balance = 1;
3640                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3641                 sds->leader_nr_running = 0;
3642         }
3643 }
3644
3645 /**
3646  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3647  * sched_domain while performing load balancing.
3648  *
3649  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3650  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3651  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3652  *              load balancing ?
3653  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3654  */
3655 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3656         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3657 {
3658
3659         if (!sds->power_savings_balance)
3660                 return;
3661
3662         /*
3663          * If the local group is idle or completely loaded
3664          * no need to do power savings balance at this domain
3665          */
3666         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3667                                 !sds->this_nr_running))
3668                 sds->power_savings_balance = 0;
3669
3670         /*
3671          * If a group is already running at full capacity or idle,
3672          * don't include that group in power savings calculations
3673          */
3674         if (!sds->power_savings_balance ||
3675                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3676                 !sgs->sum_nr_running)
3677                 return;
3678
3679         /*
3680          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3681          * This is the group from where we need to pick up the load
3682          * for saving power
3683          */
3684         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3685             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3686              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3687                 sds->group_min = group;
3688                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3689                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3690                                                 sgs->sum_nr_running;
3691         }
3692
3693         /*
3694          * Calculate the group which is almost near its
3695          * capacity but still has some space to pick up some load
3696          * from other group and save more power
3697          */
3698         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3699                 return;
3700
3701         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3702             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3703              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3704                 sds->group_leader = group;
3705                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3706         }
3707 }
3708
3709 /**
3710  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3711  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3712  *      under consideration.
3713  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3714  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3715  *
3716  * Description:
3717  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3718  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3719  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3720  *
3721  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3722  * Else returns 0.
3723  */
3724 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3725                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3726 {
3727         if (!sds->power_savings_balance)
3728                 return 0;
3729
3730         if (sds->this != sds->group_leader ||
3731                         sds->group_leader == sds->group_min)
3732                 return 0;
3733
3734         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3735         sds->busiest = sds->group_min;
3736
3737         return 1;
3738
3739 }
3740 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3741 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3742         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3743 {
3744         return;
3745 }
3746
3747 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3748         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3749 {
3750         return;
3751 }
3752
3753 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3754                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3755 {
3756         return 0;
3757 }
3758 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3759
3760
3761 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3762 {
3763         return SCHED_LOAD_SCALE;
3764 }
3765
3766 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3767 {
3768         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3769 }
3770
3771 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3772 {
3773         unsigned long weight = sd->span_weight;
3774         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3775
3776         smt_gain /= weight;
3777
3778         return smt_gain;
3779 }
3780
3781 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3782 {
3783         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3784 }
3785
3786 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3787 {
3788         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3789         u64 total, available;
3790
3791         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3792
3793         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
3794                 /* Ensures that power won't end up being negative */
3795                 available = 0;
3796         } else {
3797                 available = total - rq->rt_avg;
3798         }
3799
3800         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3801                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3802
3803         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3804
3805         return div_u64(available, total);
3806 }
3807
3808 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3809 {
3810         unsigned long weight = sd->span_weight;
3811         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3812         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3813
3814         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3815                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3816         else
3817                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3818
3819         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3820
3821         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3822                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3823                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3824                 else
3825                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3826
3827                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3828         }
3829
3830         power *= scale_rt_power(cpu);
3831         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3832
3833         if (!power)
3834                 power = 1;
3835
3836         sdg->cpu_power = power;
3837 }
3838
3839 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3840 {
3841         struct sched_domain *child = sd->child;
3842         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3843         unsigned long power;
3844
3845         if (!child) {
3846                 update_cpu_power(sd, cpu);
3847                 return;
3848         }
3849
3850         power = 0;
3851
3852         group = child->groups;
3853         do {
3854                 power += group->cpu_power;
3855                 group = group->next;
3856         } while (group != child->groups);
3857
3858         sdg->cpu_power = power;
3859 }
3860
3861 /**
3862  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3863  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3864  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3865  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3866  * @idle: Idle status of this_cpu
3867  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3868  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3869  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3870  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3871  * @balance: Should we balance.
3872  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3873  */
3874 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3875                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3876                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3877                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3878                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3879 {
3880         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
3881         int i;
3882         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3883         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3884
3885         if (local_group) {
3886                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3887                 if (balance_cpu == this_cpu)
3888                         update_group_power(sd, this_cpu);
3889         }
3890
3891         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3892         max_cpu_load = 0;
3893         min_cpu_load = ~0UL;
3894         max_nr_running = 0;
3895
3896         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3897                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3898
3899                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3900                         *sd_idle = 0;
3901
3902                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3903                 if (local_group) {
3904                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3905                                 first_idle_cpu = 1;
3906                                 balance_cpu = i;
3907                         }
3908
3909                         load = target_load(i, load_idx);
3910                 } else {
3911                         load = source_load(i, load_idx);
3912                         if (load > max_cpu_load) {
3913                                 max_cpu_load = load;
3914                                 max_nr_running = rq->nr_running;
3915                         }
3916                         if (min_cpu_load > load)
3917                                 min_cpu_load = load;
3918                 }
3919
3920                 sgs->group_load += load;
3921                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3922                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3923                 if (idle_cpu(i))
3924                         sgs->idle_cpus++;
3925         }
3926
3927         /*
3928          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3929          * is eligible for doing load balancing at this and above
3930          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3931          * to do the newly idle load balance.
3932          */
3933         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3934             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3935                 *balance = 0;
3936                 return;
3937         }
3938
3939         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3940         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3941
3942         /*
3943          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3944          * than the average weight of two tasks.
3945          *
3946          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3947          *      might not be a suitable number - should we keep a
3948          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3949          *      the hierarchy?
3950          */
3951         if (sgs->sum_nr_running)
3952                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3953
3954         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
3955                 sgs->group_imb = 1;
3956
3957         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3958         sgs->group_weight = group->group_weight;
3959
3960         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
3961                 sgs->group_has_capacity = 1;
3962 }
3963
3964 /**
3965  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3966  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3967  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3968  * @idle: Idle status of this_cpu
3969  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3970  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3971  * @balance: Should we balance.
3972  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3973  */
3974 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3975                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3976                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3977                         struct sd_lb_stats *sds)
3978 {
3979         struct sched_domain *child = sd->child;
3980         struct sched_group *group = sd->groups;
3981         struct sg_lb_stats sgs;
3982         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3983
3984         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3985                 prefer_sibling = 1;
3986
3987         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3988         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3989
3990         do {
3991                 int local_group;
3992
3993                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3994                                                sched_group_cpus(group));
3995                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3996                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3997                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3998
3999                 if (local_group && balance && !(*balance))
4000                         return;
4001
4002                 sds->total_load += sgs.group_load;
4003                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
4004
4005                 /*
4006                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
4007                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
4008                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
4009                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
4010                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
4011                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4012                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4013                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4014                  */
4015                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4016                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4017
4018                 if (local_group) {
4019                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4020                         sds->this = group;
4021                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4022                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4023                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4024                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4025                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
4026                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
4027                                 sgs.group_imb)) {
4028                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4029                         sds->busiest = group;
4030                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4031                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4032                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4033                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4034                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4035                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4036                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4037                 }
4038
4039                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
4040                 group = group->next;
4041         } while (group != sd->groups);
4042 }
4043
4044 /**
4045  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4046  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4047  *                      load balancing.
4048  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4049  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
4050  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
4051  */
4052 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
4053                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
4054 {
4055         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4056         unsigned int imbn = 2;
4057         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4058
4059         if (sds->this_nr_running) {
4060                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4061                 if (sds->busiest_load_per_task >
4062                                 sds->this_load_per_task)
4063                         imbn = 1;
4064         } else
4065                 sds->this_load_per_task =
4066                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
4067
4068         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4069                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
4070         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
4071
4072         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4073                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4074                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4075                 return;
4076         }
4077
4078         /*
4079          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4080          * however we may be able to increase total CPU power used by
4081          * moving them.
4082          */
4083
4084         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
4085                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4086         pwr_now += sds->this->cpu_power *
4087                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4088         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
4089
4090         /* Amount of load we'd subtract */
4091         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
4092                 sds->busiest->cpu_power;
4093         if (sds->max_load > tmp)
4094                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
4095                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4096
4097         /* Amount of load we'd add */
4098         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
4099                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
4100                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
4101                         sds->this->cpu_power;
4102         else
4103                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
4104                         sds->this->cpu_power;
4105         pwr_move += sds->this->cpu_power *
4106                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4107         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
4108
4109         /* Move if we gain throughput */
4110         if (pwr_move > pwr_now)
4111                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4112 }
4113
4114 /**
4115  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4116  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4117  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4118  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4119  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4120  */
4121 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4122                 unsigned long *imbalance)
4123 {
4124         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4125
4126         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4127         if (sds->group_imb) {
4128                 sds->busiest_load_per_task =
4129                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4130         }
4131
4132         /*
4133          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4134          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4135          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4136          */
4137         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4138                 *imbalance = 0;
4139                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4140         }
4141
4142         if (!sds->group_imb) {
4143                 /*
4144                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4145                  */
4146                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4147                                                 sds->busiest_group_capacity);
4148
4149                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
4150
4151                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
4152         }
4153
4154         /*
4155          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4156          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4157          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4158          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4159          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4160          * for the minimum possible imbalance.
4161          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4162          * with unsigned longs.
4163          */
4164         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4165
4166         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4167         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
4168                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
4169                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4170
4171         /*
4172          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4173          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4174          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4175          * moved
4176          */
4177         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4178                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4179
4180 }
4181
4182 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4183
4184 /**
4185  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4186  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4187  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4188  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4189  * such a group exists.
4190  *
4191  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4192  * to restore balance.
4193  *
4194  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4195  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4196  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4197  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4198  * @idle: The idle status of this_cpu.
4199  * @sd_idle: The idleness of sd
4200  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4201  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4202  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4203  *
4204  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4205  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4206  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4207  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4208  */
4209 static struct sched_group *
4210 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4211                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4212                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4213 {
4214         struct sd_lb_stats sds;
4215
4216         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4217
4218         /*
4219          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4220          * this level.
4221          */
4222         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4223                                         balance, &sds);
4224
4225         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4226         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4227          *    at this level.
4228          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4229          * 3) This group is the busiest group.
4230          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4231          *    sched_domain.
4232          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4233          *
4234          * Note: when doing newidle balance, if the local group has excess
4235          * capacity (i.e. nr_running < group_capacity) and the busiest group
4236          * does not have any capacity, we force a load balance to pull tasks
4237          * to the local group. In this case, we skip past checks 3, 4 and 5.
4238          */
4239         if (balance && !(*balance))
4240                 goto ret;
4241
4242         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4243                 goto out_balanced;
4244
4245         /*  SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
4246         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
4247                         !sds.busiest_has_capacity)
4248                 goto force_balance;
4249
4250         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4251                 goto out_balanced;
4252
4253         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4254
4255         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4256                 goto out_balanced;
4257
4258         /*
4259          * In the CPU_NEWLY_IDLE, use imbalance_pct to be conservative.
4260          * And to check for busy balance use !idle_cpu instead of
4261          * CPU_NOT_IDLE. This is because HT siblings will use CPU_NOT_IDLE
4262          * even when they are idle.
4263          */
4264         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE || !idle_cpu(this_cpu)) {
4265                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4266                         goto out_balanced;
4267         } else {
4268                 /*
4269                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
4270                  * have more tasks than the number of available cpu's and
4271                  * there is no imbalance between this and busiest group
4272                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
4273                  */
4274                 if ((sds.this_idle_cpus  <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
4275                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
4276                         goto out_balanced;
4277         }
4278
4279 force_balance:
4280         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4281         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4282         return sds.busiest;
4283
4284 out_balanced:
4285         /*
4286          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4287          * to save power.
4288          */
4289         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4290                 return sds.busiest;
4291 ret:
4292         *imbalance = 0;
4293         return NULL;
4294 }
4295
4296 /*
4297  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4298  */
4299 static struct rq *
4300 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4301                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4302 {
4303         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4304         unsigned long max_load = 0;
4305         int i;
4306
4307         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4308                 unsigned long power = power_of(i);
4309                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4310                 unsigned long wl;
4311
4312                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4313                         continue;
4314
4315                 rq = cpu_rq(i);
4316                 wl = weighted_cpuload(i);
4317
4318                 /*
4319                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4320                  * which is not scaled with the cpu power.
4321                  */
4322                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4323                         continue;
4324
4325                 /*
4326                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4327                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4328                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4329                  * running at a lower capacity.
4330                  */
4331                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
4332
4333                 if (wl > max_load) {
4334                         max_load = wl;
4335                         busiest = rq;
4336                 }
4337         }
4338
4339         return busiest;
4340 }
4341
4342 /*
4343  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4344  * so long as it is large enough.
4345  */
4346 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4347
4348 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4349 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4350
4351 /*
4352  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4353  * tasks if there is an imbalance.
4354  */
4355 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4356                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4357                         int *balance)
4358 {
4359         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4360         struct sched_group *group;
4361         unsigned long imbalance;
4362         struct rq *busiest;
4363         unsigned long flags;
4364         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4365
4366         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4367
4368         /*
4369          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4370          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4371          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4372          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4373          */
4374         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4375             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4376                 sd_idle = 1;
4377
4378         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4379
4380 redo:
4381         update_shares(sd);
4382         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4383                                    cpus, balance);
4384
4385         if (*balance == 0)
4386                 goto out_balanced;
4387
4388         if (!group) {
4389                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4390                 goto out_balanced;
4391         }
4392
4393         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4394         if (!busiest) {
4395                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4396                 goto out_balanced;
4397         }
4398
4399         BUG_ON(busiest == this_rq);
4400
4401         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4402
4403         ld_moved = 0;
4404         if (busiest->nr_running > 1) {
4405                 /*
4406                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4407                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4408                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4409                  * correctly treated as an imbalance.
4410                  */
4411                 local_irq_save(flags);
4412                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4413                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4414                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4415                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4416                 local_irq_restore(flags);
4417
4418                 /*
4419                  * some other cpu did the load balance for us.
4420                  */
4421                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4422                         resched_cpu(this_cpu);
4423
4424                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4425                 if (unlikely(all_pinned)) {
4426                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4427                         if (!cpumask_empty(cpus))
4428                                 goto redo;
4429                         goto out_balanced;
4430                 }
4431         }
4432
4433         if (!ld_moved) {
4434                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4435                 /*
4436                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
4437                  * We do not want newidle balance, which can be very
4438                  * frequent, pollute the failure counter causing
4439                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
4440                  */
4441                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
4442                         sd->nr_balance_failed++;
4443
4444                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4445
4446                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4447
4448                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4449                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4450                          */
4451                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4452                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4453                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4454                                 all_pinned = 1;
4455                                 goto out_one_pinned;
4456                         }
4457
4458                         if (!busiest->active_balance) {
4459                                 busiest->active_balance = 1;
4460                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4461                                 active_balance = 1;
4462                         }
4463                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4464                         if (active_balance)
4465                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4466
4467                         /*
4468                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4469                          * counter.
4470                          */
4471                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4472                 }
4473         } else
4474                 sd->nr_balance_failed = 0;
4475
4476         if (likely(!active_balance)) {
4477                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4478                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4479         } else {
4480                 /*
4481                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4482                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4483                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4484                  * move_tasks).
4485                  */
4486                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4487                         sd->balance_interval *= 2;
4488         }
4489
4490         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4491             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4492                 ld_moved = -1;
4493
4494         goto out;
4495
4496 out_balanced:
4497         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4498
4499         sd->nr_balance_failed = 0;
4500
4501 out_one_pinned:
4502         /* tune up the balancing interval */
4503         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4504                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4505                 sd->balance_interval *= 2;
4506
4507         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4508             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4509                 ld_moved = -1;
4510         else
4511                 ld_moved = 0;
4512 out:
4513         if (ld_moved)
4514                 update_shares(sd);
4515         return ld_moved;
4516 }
4517
4518 /*
4519  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4520  * tasks if there is an imbalance.
4521  *
4522  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4523  * this_rq is locked.
4524  */
4525 static int
4526 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4527 {
4528         struct sched_group *group;
4529         struct rq *busiest = NULL;
4530         unsigned long imbalance;
4531         int ld_moved = 0;
4532         int sd_idle = 0;
4533         int all_pinned = 0;
4534         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4535
4536         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4537
4538         /*
4539          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4540          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4541          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4542          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4543          */
4544         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4545             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4546                 sd_idle = 1;
4547
4548         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4549 redo:
4550         update_shares_locked(this_rq, sd);
4551         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4552                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4553         if (!group) {
4554                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4555                 goto out_balanced;
4556         }
4557
4558         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4559         if (!busiest) {
4560                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4561                 goto out_balanced;
4562         }
4563
4564         BUG_ON(busiest == this_rq);
4565
4566         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4567
4568         ld_moved = 0;
4569         if (busiest->nr_running > 1) {
4570                 /* Attempt to move tasks */
4571                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4572                 /* this_rq->clock is already updated */
4573                 update_rq_clock(busiest);
4574                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4575                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4576                                         &all_pinned);
4577                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4578
4579                 if (unlikely(all_pinned)) {
4580                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4581                         if (!cpumask_empty(cpus))
4582                                 goto redo;
4583                 }
4584         }
4585
4586         if (!ld_moved) {
4587                 int active_balance = 0;
4588
4589                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4590                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4591                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4592                         return -1;
4593
4594                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4595                         return -1;
4596
4597                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4598                         return -1;
4599
4600                 /*
4601                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4602                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4603                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4604                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4605                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4606                  *
4607                  * The package power saving logic comes from
4608                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4609                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4610                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4611                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4612                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4613                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4614                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4615                  *
4616                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4617                  * will be more than one task in the source run queue and
4618                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4619                  * active balance code will not be triggered.
4620                  */
4621
4622                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4623                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4624
4625                 /*
4626                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4627                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4628                  */
4629                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4630                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4631                         all_pinned = 1;
4632                         return ld_moved;
4633                 }
4634
4635                 if (!busiest->active_balance) {
4636                         busiest->active_balance = 1;
4637                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4638                         active_balance = 1;
4639                 }
4640
4641                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4642                 /*
4643                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4644                  */
4645                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4646                 if (active_balance)
4647                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4648                 spin_lock(&this_rq->lock);
4649
4650         } else
4651                 sd->nr_balance_failed = 0;
4652
4653         update_shares_locked(this_rq, sd);
4654         return ld_moved;
4655
4656 out_balanced:
4657         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4658         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4659             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4660                 return -1;
4661         sd->nr_balance_failed = 0;
4662
4663         return 0;
4664 }
4665
4666 /*
4667  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4668  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4669  */
4670 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4671 {
4672         struct sched_domain *sd;
4673         int pulled_task = 0;
4674         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4675
4676         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4677
4678         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4679                 return;
4680
4681         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4682                 unsigned long interval;
4683
4684                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4685                         continue;
4686
4687                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4688                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4689                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4690                                                            sd);
4691
4692                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4693                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4694                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4695                 if (pulled_task) {
4696                         this_rq->idle_stamp = 0;
4697                         break;
4698                 }
4699         }
4700         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4701                 /*
4702                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4703                  * a busy processor. So reset next_balance.
4704                  */
4705                 this_rq->next_balance = next_balance;
4706         }
4707 }
4708
4709 /*
4710  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4711  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4712  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4713  * logical imbalances.
4714  *
4715  * Called with busiest_rq locked.
4716  */
4717 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4718 {
4719         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4720         struct sched_domain *sd;
4721         struct rq *target_rq;
4722
4723         /* Is there any task to move? */
4724         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4725                 return;
4726
4727         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4728
4729         /*
4730          * This condition is "impossible", if it occurs
4731          * we need to fix it. Originally reported by
4732          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4733          */
4734         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4735
4736         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4737         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4738         update_rq_clock(busiest_rq);
4739         update_rq_clock(target_rq);
4740
4741         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4742         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4743                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4744                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4745                                 break;
4746         }
4747
4748         if (likely(sd)) {
4749                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4750
4751                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4752                                   sd, CPU_IDLE))
4753                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4754                 else
4755                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4756         }
4757         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4758 }
4759
4760 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4761 static struct {
4762         atomic_t load_balancer;
4763         cpumask_var_t cpu_mask;
4764         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4765 } nohz ____cacheline_aligned = {
4766         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4767 };
4768
4769 int get_nohz_load_balancer(void)
4770 {
4771         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4772 }
4773
4774 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4775 /**
4776  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4777  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4778  *              be returned.
4779  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4780  *              for the given cpu.
4781  *
4782  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4783  */
4784 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4785 {
4786         struct sched_domain *sd;
4787
4788         for_each_domain(cpu, sd)
4789                 if (sd && (sd->flags & flag))
4790                         break;
4791
4792         return sd;
4793 }
4794
4795 /**
4796  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4797  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4798  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4799  *              for cpu.
4800  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4801  *
4802  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4803  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4804  */
4805 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4806         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4807                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4808
4809 /**
4810  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4811  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4812  *
4813  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4814  *
4815  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4816  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4817  * sched_group is semi-idle or not.
4818  */
4819 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4820 {
4821         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4822                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4823
4824         /*
4825          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4826          * and atleast one idle cpu.
4827          */
4828         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4829                 return 0;
4830
4831         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4832                 return 0;
4833
4834         return 1;
4835 }
4836 /**
4837  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4838  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4839  *
4840  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4841  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4842  *
4843  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4844  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4845  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4846  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4847  */
4848 static int find_new_ilb(int cpu)
4849 {
4850         struct sched_domain *sd;
4851         struct sched_group *ilb_group;
4852
4853         /*
4854          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4855          * when power-aware load balancing is enabled
4856          */
4857         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4858                 goto out_done;
4859
4860         /*
4861          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4862          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4863          */
4864         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4865                 goto out_done;
4866
4867         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4868                 ilb_group = sd->groups;
4869
4870                 do {
4871                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4872                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4873
4874                         ilb_group = ilb_group->next;
4875
4876                 } while (ilb_group != sd->groups);
4877         }
4878
4879 out_done:
4880         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4881 }
4882 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4883 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4884 {
4885         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4886 }
4887 #endif
4888
4889 /*
4890  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4891  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4892  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4893  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4894  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4895  * arrives...
4896  *
4897  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4898  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4899  * nohz.cpu_mask..
4900  *
4901  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4902  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4903  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4904  * there is no need for ilb owner.
4905  *
4906  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4907  * next busy scheduler_tick()
4908  */
4909 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4910 {
4911         int cpu = smp_processor_id();
4912
4913         if (stop_tick) {
4914                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4915
4916                 if (!cpu_active(cpu)) {
4917                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4918                                 return 0;
4919
4920                         /*
4921                          * If we are going offline and still the leader,
4922                          * give up!
4923                          */
4924                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4925                                 BUG();
4926
4927                         return 0;
4928                 }
4929
4930                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4931
4932                 /* time for ilb owner also to sleep */
4933                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4934                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4935                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4936                         return 0;
4937                 }
4938
4939                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4940                         /* make me the ilb owner */
4941                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4942                                 return 1;
4943                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4944                         int new_ilb;
4945
4946                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4947                                                 sched_mc_power_savings))
4948                                 return 1;
4949                         /*
4950                          * Check to see if there is a more power-efficient
4951                          * ilb.
4952                          */
4953                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4954                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4955                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4956                                 resched_cpu(new_ilb);
4957                                 return 0;
4958                         }
4959                         return 1;
4960                 }
4961         } else {
4962                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4963                         return 0;
4964
4965                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4966
4967                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4968                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4969                                 BUG();
4970         }
4971         return 0;
4972 }
4973 #endif
4974
4975 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4976
4977 /*
4978  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4979  * and initiates a balancing operation if so.
4980  *
4981  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4982  */
4983 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4984 {
4985         int balance = 1;
4986         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4987         unsigned long interval;
4988         struct sched_domain *sd;
4989         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4990         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4991         int update_next_balance = 0;
4992         int need_serialize;
4993
4994         for_each_domain(cpu, sd) {
4995                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4996                         continue;
4997
4998                 interval = sd->balance_interval;
4999                 if (idle != CPU_IDLE)
5000                         interval *= sd->busy_factor;
5001
5002                 /* scale ms to jiffies */
5003                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
5004                 if (unlikely(!interval))
5005                         interval = 1;
5006                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
5007                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
5008
5009                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
5010
5011                 if (need_serialize) {
5012                         if (!spin_trylock(&balancing))
5013                                 goto out;
5014                 }
5015
5016                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
5017                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
5018                                 /*
5019                                  * We've pulled tasks over so either we're no
5020                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
5021                                  * not idle.
5022                                  */
5023                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
5024                         }
5025                         sd->last_balance = jiffies;
5026                 }
5027                 if (need_serialize)
5028                         spin_unlock(&balancing);
5029 out:
5030                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
5031                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5032                         update_next_balance = 1;
5033                 }
5034
5035                 /*
5036                  * Stop the load balance at this level. There is another
5037                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
5038                  * actively.
5039                  */
5040                 if (!balance)
5041                         break;
5042         }
5043
5044         /*
5045          * next_balance will be updated only when there is a need.
5046          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
5047          * updated.
5048          */
5049         if (likely(update_next_balance))
5050                 rq->next_balance = next_balance;
5051 }
5052
5053 /*
5054  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
5055  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
5056  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
5057  */
5058 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
5059 {
5060         int this_cpu = smp_processor_id();
5061         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5062         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
5063                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5064
5065         rebalance_domains(this_cpu, idle);
5066
5067 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5068         /*
5069          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
5070          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
5071          * stopped.
5072          */
5073         if (this_rq->idle_at_tick &&
5074             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
5075                 struct rq *rq;
5076                 int balance_cpu;
5077
5078                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
5079                         if (balance_cpu == this_cpu)
5080                                 continue;
5081
5082                         /*
5083                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
5084                          * work being done for other cpus. Next load
5085                          * balancing owner will pick it up.
5086                          */
5087                         if (need_resched())
5088                                 break;
5089
5090                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
5091
5092                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
5093                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
5094                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
5095                 }
5096         }
5097 #endif
5098 }
5099
5100 static inline int on_null_domain(int cpu)
5101 {
5102         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
5103 }
5104
5105 /*
5106  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5107  *
5108  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
5109  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
5110  * if the whole system is idle.
5111  */
5112 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5113 {
5114 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5115         /*
5116          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
5117          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
5118          * load balancer.
5119          */
5120         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
5121                 rq->in_nohz_recently = 0;
5122
5123                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
5124                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
5125                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
5126                 }
5127
5128                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
5129                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
5130
5131                         if (ilb < nr_cpu_ids)
5132                                 resched_cpu(ilb);
5133                 }
5134         }
5135
5136         /*
5137          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
5138          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
5139          */
5140         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
5141             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
5142                 resched_cpu(cpu);
5143                 return;
5144         }
5145
5146         /*
5147          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
5148          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
5149          */
5150         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
5151             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
5152                 return;
5153 #endif
5154         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5155         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5156             likely(!on_null_domain(cpu)))
5157                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5158 }
5159
5160 #else   /* CONFIG_SMP */
5161
5162 /*
5163  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5164  */
5165 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5166 {
5167 }
5168
5169 #endif
5170
5171 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5172
5173 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5174
5175 /*
5176  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5177  * @p in case that task is currently running.
5178  *
5179  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5180  */
5181 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5182 {
5183         u64 ns = 0;
5184
5185         if (task_current(rq, p)) {
5186                 update_rq_clock(rq);
5187                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
5188                 if ((s64)ns < 0)
5189                         ns = 0;
5190         }
5191
5192         return ns;
5193 }
5194
5195 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5196 {
5197         unsigned long flags;
5198         struct rq *rq;
5199         u64 ns = 0;
5200
5201         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5202         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5203         task_rq_unlock(rq, &flags);
5204
5205         return ns;
5206 }
5207
5208 /*
5209  * Return accounted runtime for the task.
5210  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5211  * pending runtime that have not been accounted yet.
5212  */
5213 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5214 {
5215         unsigned long flags;
5216         struct rq *rq;
5217         u64 ns = 0;
5218
5219         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5220         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5221         task_rq_unlock(rq, &flags);
5222
5223         return ns;
5224 }
5225
5226 /*
5227  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5228  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5229  * pending runtime that have not been accounted yet.
5230  *
5231  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5232  * so the return value not includes other pending runtime that other
5233  * running tasks might have.
5234  */
5235 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5236 {
5237         struct task_cputime totals;
5238         unsigned long flags;
5239         struct rq *rq;
5240         u64 ns;
5241
5242         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5243         thread_group_cputime(p, &totals);
5244         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5245         task_rq_unlock(rq, &flags);
5246
5247         return ns;
5248 }
5249
5250 /*
5251  * Account user cpu time to a process.
5252  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5253  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5254  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5255  */
5256 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5257                        cputime_t cputime_scaled)
5258 {
5259         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5260         cputime64_t tmp;
5261
5262         /* Add user time to process. */
5263         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5264         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5265         account_group_user_time(p, cputime);
5266
5267         /* Add user time to cpustat. */
5268         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5269         if (TASK_NICE(p) > 0)
5270                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5271         else
5272                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5273
5274         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5275         /* Account for user time used */
5276         acct_update_integrals(p);
5277 }
5278
5279 /*
5280  * Account guest cpu time to a process.
5281  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5282  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5283  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5284  */
5285 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5286                                cputime_t cputime_scaled)
5287 {
5288         cputime64_t tmp;
5289         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5290
5291         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5292
5293         /* Add guest time to process. */
5294         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5295         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5296         account_group_user_time(p, cputime);
5297         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5298
5299         /* Add guest time to cpustat. */
5300         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5301         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5302 }
5303
5304 /*
5305  * Account system cpu time to a process.
5306  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5307  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5308  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5309  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5310  */
5311 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5312                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5313 {
5314         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5315         cputime64_t tmp;
5316
5317         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5318                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5319                 return;
5320         }
5321
5322         /* Add system time to process. */
5323         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5324         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5325         account_group_system_time(p, cputime);
5326
5327         /* Add system time to cpustat. */
5328         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5329         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5330                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5331         else if (in_serving_softirq())
5332                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5333         else
5334                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5335
5336         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5337
5338         /* Account for system time used */
5339         acct_update_integrals(p);
5340 }
5341
5342 /*
5343  * Account for involuntary wait time.
5344  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5345  */
5346 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5347 {
5348         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5349         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5350
5351         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5352 }
5353
5354 /*
5355  * Account for idle time.
5356  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5357  */
5358 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5359 {
5360         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5361         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5362         struct rq *rq = this_rq();
5363
5364         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5365                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5366         else
5367                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5368 }
5369
5370 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5371
5372 /*
5373  * Account a single tick of cpu time.
5374  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5375  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5376  */
5377 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5378 {
5379         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5380         struct rq *rq = this_rq();
5381
5382         if (user_tick)
5383                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5384         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5385                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5386                                     one_jiffy_scaled);
5387         else
5388                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5389 }
5390
5391 /*
5392  * Account multiple ticks of steal time.
5393  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5394  * @ticks: number of stolen ticks
5395  */
5396 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5397 {
5398         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5399 }
5400
5401 /*
5402  * Account multiple ticks of idle time.
5403  * @ticks: number of stolen ticks
5404  */
5405 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5406 {
5407         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5408 }
5409
5410 #endif
5411
5412 /*
5413  * Use precise platform statistics if available:
5414  */
5415 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5416 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5417 {
5418         return p->utime;
5419 }
5420
5421 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5422 {
5423         return p->stime;
5424 }
5425
5426 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5427 {
5428         struct task_cputime cputime;
5429
5430         thread_group_cputime(p, &cputime);
5431
5432         *ut = cputime.utime;
5433         *st = cputime.stime;
5434 }
5435 #else
5436
5437 #ifndef nsecs_to_cputime
5438 # define nsecs_to_cputime(__nsecs) \
5439         msecs_to_cputime(div_u64((__nsecs), NSEC_PER_MSEC))
5440 #endif
5441
5442 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5443 {
5444         cputime_t utime = p->utime, total = utime + p->stime;
5445         u64 temp;
5446
5447         /*
5448          * Use CFS's precise accounting:
5449          */
5450         temp = (u64)nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5451
5452         if (total) {
5453                 temp *= utime;
5454                 do_div(temp, total);
5455         }
5456         utime = (cputime_t)temp;
5457
5458         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5459         return p->prev_utime;
5460 }
5461
5462 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5463 {
5464         cputime_t stime;
5465
5466         /*
5467          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5468          * the total, to make sure the total observed by userspace
5469          * grows monotonically - apps rely on that):
5470          */
5471         stime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime) - task_utime(p);
5472
5473         if (stime >= 0)
5474                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, stime);
5475
5476         return p->prev_stime;
5477 }
5478
5479 /*
5480  * Must be called with siglock held.
5481  */
5482 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5483 {
5484         struct signal_struct *sig = p->signal;
5485         struct task_cputime cputime;
5486         cputime_t rtime, utime, total;
5487
5488         thread_group_cputime(p, &cputime);
5489
5490         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5491         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5492
5493         if (total) {
5494                 u64 temp = rtime;
5495
5496                 temp *= cputime.utime;
5497                 do_div(temp, total);
5498                 utime = (cputime_t)temp;
5499         } else
5500                 utime = rtime;
5501
5502         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5503         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5504                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5505
5506         *ut = sig->prev_utime;
5507         *st = sig->prev_stime;
5508 }
5509 #endif
5510
5511 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5512 {
5513         return p->gtime;
5514 }
5515
5516 /*
5517  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5518  * We call it with interrupts disabled.
5519  *
5520  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5521  * timeslices.
5522  */
5523 void scheduler_tick(void)
5524 {
5525         int cpu = smp_processor_id();
5526         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5527         struct task_struct *curr = rq->curr;
5528
5529         sched_clock_tick();
5530
5531         spin_lock(&rq->lock);
5532         update_rq_clock(rq);
5533         update_cpu_load(rq);
5534         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5535         spin_unlock(&rq->lock);
5536
5537         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5538
5539 #ifdef CONFIG_SMP
5540         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5541         trigger_load_balance(rq, cpu);
5542 #endif
5543 }
5544
5545 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5546 {
5547         if (in_lock_functions(addr)) {
5548                 addr = CALLER_ADDR2;
5549                 if (in_lock_functions(addr))
5550                         addr = CALLER_ADDR3;
5551         }
5552         return addr;
5553 }
5554
5555 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5556                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5557
5558 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5559 {
5560 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5561         /*
5562          * Underflow?
5563          */
5564         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5565                 return;
5566 #endif
5567         preempt_count() += val;
5568 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5569         /*
5570          * Spinlock count overflowing soon?
5571          */
5572         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5573                                 PREEMPT_MASK - 10);
5574 #endif
5575         if (preempt_count() == val)
5576                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5577 }
5578 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5579
5580 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5581 {
5582 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5583         /*
5584          * Underflow?
5585          */
5586         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5587                 return;
5588         /*
5589          * Is the spinlock portion underflowing?
5590          */
5591         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5592                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5593                 return;
5594 #endif
5595
5596         if (preempt_count() == val)
5597                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5598         preempt_count() -= val;
5599 }
5600 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5601
5602 #endif
5603
5604 /*
5605  * Print scheduling while atomic bug:
5606  */
5607 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5608 {
5609         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5610
5611         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5612                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5613
5614         debug_show_held_locks(prev);
5615         print_modules();
5616         if (irqs_disabled())
5617                 print_irqtrace_events(prev);
5618
5619         if (regs)
5620                 show_regs(regs);
5621         else
5622                 dump_stack();
5623 }
5624
5625 /*
5626  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5627  */
5628 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5629 {
5630         /*
5631          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5632          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5633          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5634          */
5635         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5636                 __schedule_bug(prev);
5637
5638         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5639
5640         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5641 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5642         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5643                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5644                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5645         }
5646 #endif
5647 }
5648
5649 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5650 {
5651         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5652
5653         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5654
5655         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5656                 /*
5657                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5658                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5659                  * the avg_overlap on preemption.
5660                  *
5661                  * We use the average preemption runtime because that
5662                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5663                  * build up.
5664                  */
5665                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5666                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5667         } else {
5668                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5669         }
5670         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5671 }
5672
5673 /*
5674  * Pick up the highest-prio task:
5675  */
5676 static inline struct task_struct *
5677 pick_next_task(struct rq *rq)
5678 {
5679         const struct sched_class *class;
5680         struct task_struct *p;
5681
5682         /*
5683          * Optimization: we know that if all tasks are in
5684          * the fair class we can call that function directly:
5685          */
5686         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5687                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5688                 if (likely(p))
5689                         return p;
5690         }
5691
5692         class = sched_class_highest;
5693         for ( ; ; ) {
5694                 p = class->pick_next_task(rq);
5695                 if (p)
5696                         return p;
5697                 /*
5698                  * Will never be NULL as the idle class always
5699                  * returns a non-NULL p:
5700                  */
5701                 class = class->next;
5702         }
5703 }
5704
5705 /*
5706  * schedule() is the main scheduler function.
5707  */
5708 asmlinkage void __sched schedule(void)
5709 {
5710         struct task_struct *prev, *next;
5711         unsigned long *switch_count;
5712         struct rq *rq;
5713         int cpu;
5714
5715 need_resched:
5716         preempt_disable();
5717         cpu = smp_processor_id();
5718         rq = cpu_rq(cpu);
5719         rcu_sched_qs(cpu);
5720         prev = rq->curr;
5721         switch_count = &prev->nivcsw;
5722
5723         release_kernel_lock(prev);
5724 need_resched_nonpreemptible:
5725
5726         schedule_debug(prev);
5727
5728         if (sched_feat(HRTICK))
5729                 hrtick_clear(rq);
5730
5731         spin_lock_irq(&rq->lock);
5732         update_rq_clock(rq);
5733         clear_tsk_need_resched(prev);
5734
5735         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5736                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5737                         prev->state = TASK_RUNNING;
5738                 else
5739                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5740                 switch_count = &prev->nvcsw;
5741         }
5742
5743         pre_schedule(rq, prev);
5744
5745         if (unlikely(!rq->nr_running))
5746                 idle_balance(cpu, rq);
5747
5748         put_prev_task(rq, prev);
5749         next = pick_next_task(rq);
5750
5751         if (likely(prev != next)) {
5752                 sched_info_switch(prev, next);
5753                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5754
5755                 rq->nr_switches++;
5756                 rq->curr = next;
5757                 ++*switch_count;
5758
5759                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5760                 /*
5761                  * the context switch might have flipped the stack from under
5762                  * us, hence refresh the local variables.
5763                  */
5764                 cpu = smp_processor_id();
5765                 rq = cpu_rq(cpu);
5766         } else
5767                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5768
5769         post_schedule(rq);
5770
5771         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5772                 goto need_resched_nonpreemptible;
5773
5774         preempt_enable_no_resched();
5775         if (need_resched())
5776                 goto need_resched;
5777 }
5778 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5779
5780 #ifdef CONFIG_SMP
5781 /*
5782  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5783  * access and not reliable.
5784  */
5785 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5786 {
5787         unsigned int cpu;
5788         struct rq *rq;
5789
5790         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5791                 return 0;
5792
5793 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5794         /*
5795          * Need to access the cpu field knowing that
5796          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5797          * the mutex owner just released it and exited.
5798          */
5799         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5800                 return 0;
5801 #else
5802         cpu = owner->cpu;
5803 #endif
5804
5805         /*
5806          * Even if the access succeeded (likely case),
5807          * the cpu field may no longer be valid.
5808          */
5809         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5810                 return 0;
5811
5812         /*
5813          * We need to validate that we can do a
5814          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5815          */
5816         if (!cpu_online(cpu))
5817                 return 0;
5818
5819         rq = cpu_rq(cpu);
5820
5821         for (;;) {
5822                 /*
5823                  * Owner changed, break to re-assess state.
5824                  */
5825                 if (lock->owner != owner)
5826                         break;
5827
5828                 /*
5829                  * Is that owner really running on that cpu?
5830                  */
5831                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5832                         return 0;
5833
5834                 cpu_relax();
5835         }
5836
5837         return 1;
5838 }
5839 #endif
5840
5841 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5842 /*
5843  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5844  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5845  * occur there and call schedule directly.
5846  */
5847 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5848 {
5849         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5850
5851         /*
5852          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5853          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5854          */
5855         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5856                 return;
5857
5858         do {
5859                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5860                 schedule();
5861                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5862
5863                 /*
5864                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5865                  * between schedule and now.
5866                  */
5867                 barrier();
5868         } while (need_resched());
5869 }
5870 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5871
5872 /*
5873  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5874  * off of irq context.
5875  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5876  * protect us against recursive calling from irq.
5877  */
5878 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5879 {
5880         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5881
5882         /* Catch callers which need to be fixed */
5883         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5884
5885         do {
5886                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5887                 local_irq_enable();
5888                 schedule();
5889                 local_irq_disable();
5890                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5891
5892                 /*
5893                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5894                  * between schedule and now.
5895                  */
5896                 barrier();
5897         } while (need_resched());
5898 }
5899
5900 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5901
5902 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5903                           void *key)
5904 {
5905         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5906 }
5907 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5908
5909 /*
5910  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5911  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5912  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5913  *
5914  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5915  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5916  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5917  */
5918 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5919                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5920 {
5921         wait_queue_t *curr, *next;
5922
5923         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5924                 unsigned flags = curr->flags;
5925
5926                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5927                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5928                         break;
5929         }
5930 }
5931
5932 /**
5933  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5934  * @q: the waitqueue
5935  * @mode: which threads
5936  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5937  * @key: is directly passed to the wakeup function
5938  *
5939  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5940  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5941  */
5942 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5943                         int nr_exclusive, void *key)
5944 {
5945         unsigned long flags;
5946
5947         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5948         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5949         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5950 }
5951 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5952
5953 /*
5954  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5955  */
5956 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5957 {
5958         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5959 }
5960
5961 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5962 {
5963         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5964 }
5965
5966 /**
5967  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5968  * @q: the waitqueue
5969  * @mode: which threads
5970  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5971  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5972  *
5973  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5974  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5975  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5976  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5977  *
5978  * On UP it can prevent extra preemption.
5979  *
5980  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5981  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5982  */
5983 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5984                         int nr_exclusive, void *key)
5985 {
5986         unsigned long flags;
5987         int wake_flags = WF_SYNC;
5988
5989         if (unlikely(!q))
5990                 return;
5991
5992         if (unlikely(!nr_exclusive))
5993                 wake_flags = 0;
5994
5995         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5996         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5997         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5998 }
5999 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
6000
6001 /*
6002  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
6003  */
6004 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
6005 {
6006         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
6007 }
6008 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
6009
6010 /**
6011  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
6012  * @x:  holds the state of this particular completion
6013  *
6014  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
6015  * awakened in the same order in which they were queued.
6016  *
6017  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
6018  *
6019  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
6020  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
6021  */
6022 void complete(struct completion *x)
6023 {
6024         unsigned long flags;
6025
6026         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6027         x->done++;
6028         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
6029         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6030 }
6031 EXPORT_SYMBOL(complete);
6032
6033 /**
6034  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
6035  * @x:  holds the state of this particular completion
6036  *
6037  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
6038  *
6039  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
6040  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
6041  */
6042 void complete_all(struct completion *x)
6043 {
6044         unsigned long flags;
6045
6046         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6047         x->done += UINT_MAX/2;
6048         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
6049         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6050 }
6051 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
6052
6053 static inline long __sched
6054 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
6055 {
6056         if (!x->done) {
6057                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
6058
6059                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
6060                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
6061                 do {
6062                         if (signal_pending_state(state, current)) {
6063                                 timeout = -ERESTARTSYS;
6064                                 break;
6065                         }
6066                         __set_current_state(state);
6067                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6068                         timeout = schedule_timeout(timeout);
6069                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6070                 } while (!x->done && timeout);
6071                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
6072                 if (!x->done)
6073                         return timeout;
6074         }
6075         x->done--;
6076         return timeout ?: 1;
6077 }
6078
6079 static long __sched
6080 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
6081 {
6082         might_sleep();
6083
6084         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6085         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
6086         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6087         return timeout;
6088 }
6089
6090 /**
6091  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
6092  * @x:  holds the state of this particular completion
6093  *
6094  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
6095  * interruptible and there is no timeout.
6096  *
6097  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
6098  * and interrupt capability. Also see complete().
6099  */
6100 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
6101 {
6102         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
6103 }
6104 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
6105
6106 /**
6107  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
6108  * @x:  holds the state of this particular completion
6109  * @timeout:  timeout value in jiffies
6110  *
6111  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
6112  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
6113  * interruptible.
6114  */
6115 unsigned long __sched
6116 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
6117 {
6118         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
6119 }
6120 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
6121
6122 /**
6123  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
6124  * @x:  holds the state of this particular completion
6125  *
6126  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
6127  * interruptible.
6128  */
6129 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
6130 {
6131         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
6132         if (t == -ERESTARTSYS)
6133                 return t;
6134         return 0;
6135 }
6136 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
6137
6138 /**
6139  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
6140  * @x:  holds the state of this particular completion
6141  * @timeout:  timeout value in jiffies
6142  *
6143  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
6144  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
6145  */
6146 unsigned long __sched
6147 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
6148                                           unsigned long timeout)
6149 {
6150         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
6151 }
6152 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
6153
6154 /**
6155  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
6156  * @x:  holds the state of this particular completion
6157  *
6158  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
6159  * interrupted by a kill signal.
6160  */
6161 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
6162 {
6163         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
6164         if (t == -ERESTARTSYS)
6165                 return t;
6166         return 0;
6167 }
6168 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
6169
6170 /**
6171  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
6172  *      @x:     completion structure
6173  *
6174  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
6175  *               1 if a decrement succeeded.
6176  *
6177  *      If a completion is being used as a counting completion,
6178  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
6179  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
6180  *      is protecting is not available.
6181  */
6182 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
6183 {
6184         unsigned long flags;
6185         int ret = 1;
6186
6187         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6188         if (!x->done)
6189                 ret = 0;
6190         else
6191                 x->done--;
6192         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6193         return ret;
6194 }
6195 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6196
6197 /**
6198  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6199  *      @x:     completion structure
6200  *
6201  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6202  *               1 if there are no waiters.
6203  *
6204  */
6205 bool completion_done(struct completion *x)
6206 {
6207         unsigned long flags;
6208         int ret = 1;
6209
6210         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6211         if (!x->done)
6212                 ret = 0;
6213         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6214         return ret;
6215 }
6216 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6217
6218 static long __sched
6219 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6220 {
6221         unsigned long flags;
6222         wait_queue_t wait;
6223
6224         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6225
6226         __set_current_state(state);
6227
6228         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6229         __add_wait_queue(q, &wait);
6230         spin_unlock(&q->lock);
6231         timeout = schedule_timeout(timeout);
6232         spin_lock_irq(&q->lock);
6233         __remove_wait_queue(q, &wait);
6234         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6235
6236         return timeout;
6237 }
6238
6239 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6240 {
6241         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6242 }
6243 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6244
6245 long __sched
6246 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6247 {
6248         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6249 }
6250 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6251
6252 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6253 {
6254         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6255 }
6256 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6257
6258 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6259 {
6260         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6261 }
6262 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6263
6264 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6265
6266 /*
6267  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6268  * @p: task
6269  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6270  *
6271  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6272  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6273  *
6274  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6275  */
6276 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6277 {
6278         unsigned long flags;
6279         int oldprio, on_rq, running;
6280         struct rq *rq;
6281         const struct sched_class *prev_class;
6282
6283         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6284
6285         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6286         update_rq_clock(rq);
6287
6288         oldprio = p->prio;
6289         prev_class = p->sched_class;
6290         on_rq = p->se.on_rq;
6291         running = task_current(rq, p);
6292         if (on_rq)
6293                 dequeue_task(rq, p, 0);
6294         if (running)
6295                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6296
6297         if (rt_prio(prio))
6298                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6299         else
6300                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6301
6302         p->prio = prio;
6303
6304         if (running)
6305                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6306         if (on_rq) {
6307                 enqueue_task(rq, p, 0, oldprio < prio);
6308
6309                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6310         }
6311         task_rq_unlock(rq, &flags);
6312 }
6313
6314 #endif
6315
6316 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6317 {
6318         int old_prio, delta, on_rq;
6319         unsigned long flags;
6320         struct rq *rq;
6321
6322         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6323                 return;
6324         /*
6325          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6326          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6327          */
6328         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6329         update_rq_clock(rq);
6330         /*
6331          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6332          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6333          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6334          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6335          */
6336         if (task_has_rt_policy(p)) {
6337                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6338                 goto out_unlock;
6339         }
6340         on_rq = p->se.on_rq;
6341         if (on_rq)
6342                 dequeue_task(rq, p, 0);
6343
6344         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6345         set_load_weight(p);
6346         old_prio = p->prio;
6347         p->prio = effective_prio(p);
6348         delta = p->prio - old_prio;
6349
6350         if (on_rq) {
6351                 enqueue_task(rq, p, 0, false);
6352                 /*
6353                  * If the task increased its priority or is running and
6354                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6355                  */
6356                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6357                         resched_task(rq->curr);
6358         }
6359 out_unlock:
6360         task_rq_unlock(rq, &flags);
6361 }
6362 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6363
6364 /*
6365  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6366  * @p: task
6367  * @nice: nice value
6368  */
6369 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6370 {
6371         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6372         int nice_rlim = 20 - nice;
6373
6374         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6375                 capable(CAP_SYS_NICE));
6376 }
6377
6378 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6379
6380 /*
6381  * sys_nice - change the priority of the current process.
6382  * @increment: priority increment
6383  *
6384  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6385  * does similar things.
6386  */
6387 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6388 {
6389         long nice, retval;
6390
6391         /*
6392          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6393          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6394          * and we have a single winner.
6395          */
6396         if (increment < -40)
6397                 increment = -40;
6398         if (increment > 40)
6399                 increment = 40;
6400
6401         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6402         if (nice < -20)
6403                 nice = -20;
6404         if (nice > 19)
6405                 nice = 19;
6406
6407         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6408                 return -EPERM;
6409
6410         retval = security_task_setnice(current, nice);
6411         if (retval)
6412                 return retval;
6413
6414         set_user_nice(current, nice);
6415         return 0;
6416 }
6417
6418 #endif
6419
6420 /**
6421  * task_prio - return the priority value of a given task.
6422  * @p: the task in question.
6423  *
6424  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6425  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6426  * around 0, value goes from -16 to +15.
6427  */
6428 int task_prio(const struct task_struct *p)
6429 {
6430         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6431 }
6432
6433 /**
6434  * task_nice - return the nice value of a given task.
6435  * @p: the task in question.
6436  */
6437 int task_nice(const struct task_struct *p)
6438 {
6439         return TASK_NICE(p);
6440 }
6441 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6442
6443 /**
6444  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6445  * @cpu: the processor in question.
6446  */
6447 int idle_cpu(int cpu)
6448 {
6449         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6450 }
6451
6452 /**
6453  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6454  * @cpu: the processor in question.
6455  */
6456 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6457 {
6458         return cpu_rq(cpu)->idle;
6459 }
6460
6461 /**
6462  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6463  * @pid: the pid in question.
6464  */
6465 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6466 {
6467         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6468 }
6469
6470 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6471 static void
6472 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6473 {
6474         BUG_ON(p->se.on_rq);
6475
6476         p->policy = policy;
6477         switch (p->policy) {
6478         case SCHED_NORMAL:
6479         case SCHED_BATCH:
6480         case SCHED_IDLE:
6481                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6482                 break;
6483         case SCHED_FIFO:
6484         case SCHED_RR:
6485                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6486                 break;
6487         }
6488
6489         p->rt_priority = prio;
6490         p->normal_prio = normal_prio(p);
6491         /* we are holding p->pi_lock already */
6492         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6493         set_load_weight(p);
6494 }
6495
6496 /*
6497  * check the target process has a UID that matches the current process's
6498  */
6499 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6500 {
6501         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6502         bool match;
6503
6504         rcu_read_lock();
6505         pcred = __task_cred(p);
6506         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6507                  cred->euid == pcred->uid);
6508         rcu_read_unlock();
6509         return match;
6510 }
6511
6512 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6513                                 struct sched_param *param, bool user)
6514 {
6515         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6516         unsigned long flags;
6517         const struct sched_class *prev_class;
6518         struct rq *rq;
6519         int reset_on_fork;
6520
6521         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6522         BUG_ON(in_interrupt());
6523 recheck:
6524         /* double check policy once rq lock held */
6525         if (policy < 0) {
6526                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6527                 policy = oldpolicy = p->policy;
6528         } else {
6529                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6530                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6531
6532                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6533                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6534                                 policy != SCHED_IDLE)
6535                         return -EINVAL;
6536         }
6537
6538         /*
6539          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6540          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6541          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6542          */
6543         if (param->sched_priority < 0 ||
6544             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6545             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6546                 return -EINVAL;
6547         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6548                 return -EINVAL;
6549
6550         /*
6551          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6552          */
6553         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6554                 if (rt_policy(policy)) {
6555                         unsigned long rlim_rtprio;
6556
6557                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6558                                 return -ESRCH;
6559                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6560                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6561
6562                         /* can't set/change the rt policy */
6563                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6564                                 return -EPERM;
6565
6566                         /* can't increase priority */
6567                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6568                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6569                                 return -EPERM;
6570                 }
6571                 /*
6572                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6573                  * move out of SCHED_IDLE either:
6574                  */
6575                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6576                         return -EPERM;
6577
6578                 /* can't change other user's priorities */
6579                 if (!check_same_owner(p))
6580                         return -EPERM;
6581
6582                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6583                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6584                         return -EPERM;
6585         }
6586
6587         if (user) {
6588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6589                 /*
6590                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6591                  * assigned.
6592                  */
6593                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6594                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6595                         return -EPERM;
6596 #endif
6597
6598                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6599                 if (retval)
6600                         return retval;
6601         }
6602
6603         /*
6604          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6605          * changing the priority of the task:
6606          */
6607         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6608         /*
6609          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6610          * runqueue lock must be held.
6611          */
6612         rq = __task_rq_lock(p);
6613         /* recheck policy now with rq lock held */
6614         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6615                 policy = oldpolicy = -1;
6616                 __task_rq_unlock(rq);
6617                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6618                 goto recheck;
6619         }
6620         update_rq_clock(rq);
6621         on_rq = p->se.on_rq;
6622         running = task_current(rq, p);
6623         if (on_rq)
6624                 deactivate_task(rq, p, 0);
6625         if (running)
6626                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6627
6628         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6629
6630         oldprio = p->prio;
6631         prev_class = p->sched_class;
6632         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6633
6634         if (running)
6635                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6636         if (on_rq) {
6637                 activate_task(rq, p, 0);
6638
6639                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6640         }
6641         __task_rq_unlock(rq);
6642         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6643
6644         rt_mutex_adjust_pi(p);
6645
6646         return 0;
6647 }
6648
6649 /**
6650  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6651  * @p: the task in question.
6652  * @policy: new policy.
6653  * @param: structure containing the new RT priority.
6654  *
6655  * NOTE that the task may be already dead.
6656  */
6657 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6658                        struct sched_param *param)
6659 {
6660         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6661 }
6662 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6663
6664 /**
6665  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6666  * @p: the task in question.
6667  * @policy: new policy.
6668  * @param: structure containing the new RT priority.
6669  *
6670  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6671  * current context has permission.  For example, this is needed in
6672  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6673  * but our caller might not have that capability.
6674  */
6675 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6676                                struct sched_param *param)
6677 {
6678         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6679 }
6680
6681 static int
6682 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6683 {
6684         struct sched_param lparam;
6685         struct task_struct *p;
6686         int retval;
6687
6688         if (!param || pid < 0)
6689                 return -EINVAL;
6690         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6691                 return -EFAULT;
6692
6693         rcu_read_lock();
6694         retval = -ESRCH;
6695         p = find_process_by_pid(pid);
6696         if (p != NULL)
6697                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6698         rcu_read_unlock();
6699
6700         return retval;
6701 }
6702
6703 /**
6704  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6705  * @pid: the pid in question.
6706  * @policy: new policy.
6707  * @param: structure containing the new RT priority.
6708  */
6709 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6710                 struct sched_param __user *, param)
6711 {
6712         /* negative values for policy are not valid */
6713         if (policy < 0)
6714                 return -EINVAL;
6715
6716         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6717 }
6718
6719 /**
6720  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6721  * @pid: the pid in question.
6722  * @param: structure containing the new RT priority.
6723  */
6724 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6725 {
6726         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6727 }
6728
6729 /**
6730  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6731  * @pid: the pid in question.
6732  */
6733 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6734 {
6735         struct task_struct *p;
6736         int retval;
6737
6738         if (pid < 0)
6739                 return -EINVAL;
6740
6741         retval = -ESRCH;
6742         rcu_read_lock();
6743         p = find_process_by_pid(pid);
6744         if (p) {
6745                 retval = security_task_getscheduler(p);
6746                 if (!retval)
6747                         retval = p->policy
6748                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6749         }
6750         rcu_read_unlock();
6751         return retval;
6752 }
6753
6754 /**
6755  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6756  * @pid: the pid in question.
6757  * @param: structure containing the RT priority.
6758  */
6759 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6760 {
6761         struct sched_param lp;
6762         struct task_struct *p;
6763         int retval;
6764
6765         if (!param || pid < 0)
6766                 return -EINVAL;
6767
6768         rcu_read_lock();
6769         p = find_process_by_pid(pid);
6770         retval = -ESRCH;
6771         if (!p)
6772                 goto out_unlock;
6773
6774         retval = security_task_getscheduler(p);
6775         if (retval)
6776                 goto out_unlock;
6777
6778         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6779         rcu_read_unlock();
6780
6781         /*
6782          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6783          */
6784         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6785
6786         return retval;
6787
6788 out_unlock:
6789         rcu_read_unlock();
6790         return retval;
6791 }
6792
6793 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6794 {
6795         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6796         struct task_struct *p;
6797         int retval;
6798
6799         get_online_cpus();
6800         rcu_read_lock();
6801
6802         p = find_process_by_pid(pid);
6803         if (!p) {
6804                 rcu_read_unlock();
6805                 put_online_cpus();
6806                 return -ESRCH;
6807         }
6808
6809         /* Prevent p going away */
6810         get_task_struct(p);
6811         rcu_read_unlock();
6812
6813         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6814                 retval = -ENOMEM;
6815                 goto out_put_task;
6816         }
6817         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6818                 retval = -ENOMEM;
6819                 goto out_free_cpus_allowed;
6820         }
6821         retval = -EPERM;
6822         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6823                 goto out_unlock;
6824
6825         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6826         if (retval)
6827                 goto out_unlock;
6828
6829         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6830         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6831  again:
6832         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6833
6834         if (!retval) {
6835                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6836                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6837                         /*
6838                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6839                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6840                          * cpuset's cpus_allowed
6841                          */
6842                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6843                         goto again;
6844                 }
6845         }
6846 out_unlock:
6847         free_cpumask_var(new_mask);
6848 out_free_cpus_allowed:
6849         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6850 out_put_task:
6851         put_task_struct(p);
6852         put_online_cpus();
6853         return retval;
6854 }
6855
6856 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6857                              struct cpumask *new_mask)
6858 {
6859         if (len < cpumask_size())
6860                 cpumask_clear(new_mask);
6861         else if (len > cpumask_size())
6862                 len = cpumask_size();
6863
6864         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6865 }
6866
6867 /**
6868  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6869  * @pid: pid of the process
6870  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6871  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6872  */
6873 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6874                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6875 {
6876         cpumask_var_t new_mask;
6877         int retval;
6878
6879         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6880                 return -ENOMEM;
6881
6882         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6883         if (retval == 0)
6884                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6885         free_cpumask_var(new_mask);
6886         return retval;
6887 }
6888
6889 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6890 {
6891         struct task_struct *p;
6892         unsigned long flags;
6893         struct rq *rq;
6894         int retval;
6895
6896         get_online_cpus();
6897         rcu_read_lock();
6898
6899         retval = -ESRCH;
6900         p = find_process_by_pid(pid);
6901         if (!p)
6902                 goto out_unlock;
6903
6904         retval = security_task_getscheduler(p);
6905         if (retval)
6906                 goto out_unlock;
6907
6908         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6909         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6910         task_rq_unlock(rq, &flags);
6911
6912 out_unlock:
6913         rcu_read_unlock();
6914         put_online_cpus();
6915
6916         return retval;
6917 }
6918
6919 /**
6920  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6921  * @pid: pid of the process
6922  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6923  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6924  */
6925 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6926                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6927 {
6928         int ret;
6929         cpumask_var_t mask;
6930
6931         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
6932                 return -EINVAL;
6933         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
6934                 return -EINVAL;
6935
6936         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6937                 return -ENOMEM;
6938
6939         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6940         if (ret == 0) {
6941                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
6942
6943                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
6944                         ret = -EFAULT;
6945                 else
6946                         ret = retlen;
6947         }
6948         free_cpumask_var(mask);
6949
6950         return ret;
6951 }
6952
6953 /**
6954  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6955  *
6956  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6957  * other threads running on this CPU then this function will return.
6958  */
6959 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6960 {
6961         struct rq *rq = this_rq_lock();
6962
6963         schedstat_inc(rq, yld_count);
6964         current->sched_class->yield_task(rq);
6965
6966         /*
6967          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6968          * no need to preempt or enable interrupts:
6969          */
6970         __release(rq->lock);
6971         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6972         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6973         preempt_enable_no_resched();
6974
6975         schedule();
6976
6977         return 0;
6978 }
6979
6980 static inline int should_resched(void)
6981 {
6982         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6983 }
6984
6985 static void __cond_resched(void)
6986 {
6987         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6988         schedule();
6989         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6990 }
6991
6992 int __sched _cond_resched(void)
6993 {
6994         if (should_resched()) {
6995                 __cond_resched();
6996                 return 1;
6997         }
6998         return 0;
6999 }
7000 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
7001
7002 /*
7003  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
7004  * call schedule, and on return reacquire the lock.
7005  *
7006  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
7007  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
7008  * spin_unlock(), once by hand).
7009  */
7010 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
7011 {
7012         int resched = should_resched();
7013         int ret = 0;
7014
7015         lockdep_assert_held(lock);
7016
7017         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
7018                 spin_unlock(lock);
7019                 if (resched)
7020                         __cond_resched();
7021                 else
7022                         cpu_relax();
7023                 ret = 1;
7024                 spin_lock(lock);
7025         }
7026         return ret;
7027 }
7028 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
7029
7030 int __sched __cond_resched_softirq(void)
7031 {
7032         BUG_ON(!in_softirq());
7033
7034         if (should_resched()) {
7035                 local_bh_enable();
7036                 __cond_resched();
7037                 local_bh_disable();
7038                 return 1;
7039         }
7040         return 0;
7041 }
7042 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
7043
7044 /**
7045  * yield - yield the current processor to other threads.
7046  *
7047  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
7048  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
7049  */
7050 void __sched yield(void)
7051 {
7052         set_current_state(TASK_RUNNING);
7053         sys_sched_yield();
7054 }
7055 EXPORT_SYMBOL(yield);
7056
7057 /*
7058  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
7059  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
7060  */
7061 void __sched io_schedule(void)
7062 {
7063         struct rq *rq = raw_rq();
7064
7065         delayacct_blkio_start();
7066         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
7067         current->in_iowait = 1;
7068         schedule();
7069         current->in_iowait = 0;
7070         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
7071         delayacct_blkio_end();
7072 }
7073 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
7074
7075 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
7076 {
7077         struct rq *rq = raw_rq();
7078         long ret;
7079
7080         delayacct_blkio_start();
7081         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
7082         current->in_iowait = 1;
7083         ret = schedule_timeout(timeout);
7084         current->in_iowait = 0;
7085         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
7086         delayacct_blkio_end();
7087         return ret;
7088 }
7089
7090 /**
7091  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
7092  * @policy: scheduling class.
7093  *
7094  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
7095  * by a given scheduling class.
7096  */
7097 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
7098 {
7099         int ret = -EINVAL;
7100
7101         switch (policy) {
7102         case SCHED_FIFO:
7103         case SCHED_RR:
7104                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
7105                 break;
7106         case SCHED_NORMAL:
7107         case SCHED_BATCH:
7108         case SCHED_IDLE:
7109                 ret = 0;
7110                 break;
7111         }
7112         return ret;
7113 }
7114
7115 /**
7116  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
7117  * @policy: scheduling class.
7118  *
7119  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
7120  * by a given scheduling class.
7121  */
7122 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
7123 {
7124         int ret = -EINVAL;
7125
7126         switch (policy) {
7127         case SCHED_FIFO:
7128         case SCHED_RR:
7129                 ret = 1;
7130                 break;
7131         case SCHED_NORMAL:
7132         case SCHED_BATCH:
7133         case SCHED_IDLE:
7134                 ret = 0;
7135         }
7136         return ret;
7137 }
7138
7139 /**
7140  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
7141  * @pid: pid of the process.
7142  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
7143  *
7144  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
7145  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
7146  */
7147 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
7148                 struct timespec __user *, interval)
7149 {
7150         struct task_struct *p;
7151         unsigned int time_slice;
7152         unsigned long flags;
7153         struct rq *rq;
7154         int retval;
7155         struct timespec t;
7156
7157         if (pid < 0)
7158                 return -EINVAL;
7159
7160         retval = -ESRCH;
7161         rcu_read_lock();
7162         p = find_process_by_pid(pid);
7163         if (!p)
7164                 goto out_unlock;
7165
7166         retval = security_task_getscheduler(p);
7167         if (retval)
7168                 goto out_unlock;
7169
7170         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7171         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
7172         task_rq_unlock(rq, &flags);
7173
7174         rcu_read_unlock();
7175         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
7176         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
7177         return retval;
7178
7179 out_unlock:
7180         rcu_read_unlock();
7181         return retval;
7182 }
7183
7184 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
7185
7186 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7187 {
7188         unsigned long free = 0;
7189         unsigned state;
7190
7191         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
7192         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
7193                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
7194 #if BITS_PER_LONG == 32
7195         if (state == TASK_RUNNING)
7196                 printk(KERN_CONT " running  ");
7197         else
7198                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
7199 #else
7200         if (state == TASK_RUNNING)
7201                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
7202         else
7203                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
7204 #endif
7205 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7206         free = stack_not_used(p);
7207 #endif
7208         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
7209                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
7210                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7211
7212         show_stack(p, NULL);
7213 }
7214
7215 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7216 {
7217         struct task_struct *g, *p;
7218
7219 #if BITS_PER_LONG == 32
7220         printk(KERN_INFO
7221                 "  task                PC stack   pid father\n");
7222 #else
7223         printk(KERN_INFO
7224                 "  task                        PC stack   pid father\n");
7225 #endif
7226         read_lock(&tasklist_lock);
7227         do_each_thread(g, p) {
7228                 /*
7229                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7230                  * console might take alot of time:
7231                  */
7232                 touch_nmi_watchdog();
7233                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7234                         sched_show_task(p);
7235         } while_each_thread(g, p);
7236
7237         touch_all_softlockup_watchdogs();
7238
7239 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7240         sysrq_sched_debug_show();
7241 #endif
7242         read_unlock(&tasklist_lock);
7243         /*
7244          * Only show locks if all tasks are dumped:
7245          */
7246         if (state_filter == -1)
7247                 debug_show_all_locks();
7248 }
7249
7250 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7251 {
7252         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7253 }
7254
7255 /**
7256  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7257  * @idle: task in question
7258  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7259  *
7260  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7261  * flag, to make booting more robust.
7262  */
7263 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7264 {
7265         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7266         unsigned long flags;
7267
7268         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7269
7270         __sched_fork(idle);
7271         idle->state = TASK_RUNNING;
7272         idle->se.exec_start = sched_clock();
7273
7274         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7275         /*
7276          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
7277          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
7278          * lockdep check in task_group() will fail.
7279          *
7280          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
7281          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
7282          *
7283          * Silence PROVE_RCU
7284          */
7285         rcu_read_lock();
7286         __set_task_cpu(idle, cpu);
7287         rcu_read_unlock();
7288
7289         rq->curr = rq->idle = idle;
7290 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7291         idle->oncpu = 1;
7292 #endif
7293         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7294
7295         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7296 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7297         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7298 #else
7299         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7300 #endif
7301         /*
7302          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7303          */
7304         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7305         ftrace_graph_init_task(idle);
7306 }
7307
7308 /*
7309  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7310  * indicates which cpus entered this state. This is used
7311  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7312  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7313  * always be CPU_BITS_NONE.
7314  */
7315 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7316
7317 /*
7318  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7319  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7320  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7321  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7322  * number of CPUs.
7323  *
7324  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7325  */
7326 static void update_sysctl(void)
7327 {
7328         unsigned int cpus = min(num_online_cpus(), 8U);
7329         unsigned int factor = 1 + ilog2(cpus);
7330
7331 #define SET_SYSCTL(name) \
7332         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
7333         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
7334         SET_SYSCTL(sched_latency);
7335         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
7336         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
7337 #undef SET_SYSCTL
7338 }
7339
7340 static inline void sched_init_granularity(void)
7341 {
7342         update_sysctl();
7343 }
7344
7345 #ifdef CONFIG_SMP
7346 /*
7347  * This is how migration works:
7348  *
7349  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7350  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7351  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7352  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7353  *    thread off the CPU)
7354  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7355  *    task is still in the wrong runqueue.
7356  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7357  *    it and puts it into the right queue.
7358  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7359  * 7) we wake up and the migration is done.
7360  */
7361
7362 /*
7363  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7364  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7365  * is removed from the allowed bitmask.
7366  *
7367  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7368  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7369  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7370  */
7371 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7372 {
7373         struct migration_req req;
7374         unsigned long flags;
7375         struct rq *rq;
7376         int ret = 0;
7377
7378         /*
7379          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
7380          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
7381          */
7382 again:
7383         while (task_is_waking(p))
7384                 cpu_relax();
7385         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7386         if (task_is_waking(p)) {
7387                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7388                 goto again;
7389         }
7390
7391         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7392                 ret = -EINVAL;
7393                 goto out;
7394         }
7395
7396         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7397                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7398                 ret = -EINVAL;
7399                 goto out;
7400         }
7401
7402         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7403                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7404         else {
7405                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7406                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7407         }
7408
7409         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7410         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7411                 goto out;
7412
7413         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7414                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7415                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7416
7417                 get_task_struct(mt);
7418                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7419                 wake_up_process(mt);
7420                 put_task_struct(mt);
7421                 wait_for_completion(&req.done);
7422                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7423                 return 0;
7424         }
7425 out:
7426         task_rq_unlock(rq, &flags);
7427
7428         return ret;
7429 }
7430 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7431
7432 /*
7433  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7434  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7435  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7436  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7437  *
7438  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7439  * as the task is no longer on this CPU.
7440  *
7441  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7442  */
7443 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7444 {
7445         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7446         int ret = 0;
7447
7448         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7449                 return ret;
7450
7451         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7452         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7453
7454         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7455         /* Already moved. */
7456         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7457                 goto done;
7458         /* Affinity changed (again). */
7459         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7460                 goto fail;
7461
7462         /*
7463          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
7464          * placed properly.
7465          */
7466         if (p->se.on_rq) {
7467                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7468                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
7469                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7470                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7471         }
7472 done:
7473         ret = 1;
7474 fail:
7475         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7476         return ret;
7477 }
7478
7479 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7480 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7481 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7482 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7483
7484 /*
7485  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7486  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7487  * another runqueue.
7488  */
7489 static int migration_thread(void *data)
7490 {
7491         int badcpu;
7492         int cpu = (long)data;
7493         struct rq *rq;
7494
7495         rq = cpu_rq(cpu);
7496         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7497
7498         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7499         while (!kthread_should_stop()) {
7500                 struct migration_req *req;
7501                 struct list_head *head;
7502
7503                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7504
7505                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7506                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7507                         break;
7508                 }
7509
7510                 if (rq->active_balance) {
7511                         active_load_balance(rq, cpu);
7512                         rq->active_balance = 0;
7513                 }
7514
7515                 head = &rq->migration_queue;
7516
7517                 if (list_empty(head)) {
7518                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7519                         schedule();
7520                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7521                         continue;
7522                 }
7523                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7524                 list_del_init(head->next);
7525
7526                 if (req->task != NULL) {
7527                         spin_unlock(&rq->lock);
7528                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7529                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7530                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7531                         spin_unlock(&rq->lock);
7532                 } else {
7533                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7534                         spin_unlock(&rq->lock);
7535                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7536                 }
7537                 local_irq_enable();
7538
7539                 complete(&req->done);
7540         }
7541         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7542
7543         return 0;
7544 }
7545
7546 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7547 /*
7548  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7549  */
7550 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7551 {
7552         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7553         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
7554         unsigned long flags;
7555
7556         local_irq_save(flags);
7557
7558         spin_lock(&rq->lock);
7559         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
7560         if (needs_cpu)
7561                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
7562         spin_unlock(&rq->lock);
7563         /*
7564          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
7565          * in the racer should migrate the task anyway.
7566          */
7567         if (needs_cpu)
7568                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
7569         local_irq_restore(flags);
7570 }
7571
7572 /*
7573  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7574  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7575  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7576  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7577  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7578  */
7579 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7580 {
7581         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7582         unsigned long flags;
7583
7584         local_irq_save(flags);
7585         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7586         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7587         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7588         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7589         local_irq_restore(flags);
7590 }
7591
7592 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7593 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7594 {
7595         struct task_struct *p, *t;
7596
7597         read_lock(&tasklist_lock);
7598
7599         do_each_thread(t, p) {
7600                 if (p == current)
7601                         continue;
7602
7603                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7604                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7605         } while_each_thread(t, p);
7606
7607         read_unlock(&tasklist_lock);
7608 }
7609
7610 /*
7611  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7612  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7613  * Used by CPU offline code.
7614  */
7615 void sched_idle_next(void)
7616 {
7617         int this_cpu = smp_processor_id();
7618         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7619         struct task_struct *p = rq->idle;
7620         unsigned long flags;
7621
7622         /* cpu has to be offline */
7623         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7624
7625         /*
7626          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7627          * and interrupts disabled on the current cpu.
7628          */
7629         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7630
7631         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7632
7633         update_rq_clock(rq);
7634         activate_task(rq, p, 0);
7635
7636         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7637 }
7638
7639 /*
7640  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7641  * offline.
7642  */
7643 void idle_task_exit(void)
7644 {
7645         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7646
7647         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7648
7649         if (mm != &init_mm)
7650                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7651         mmdrop(mm);
7652 }
7653
7654 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7655 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7656 {
7657         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7658
7659         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7660         BUG_ON(!p->exit_state);
7661
7662         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7663         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7664
7665         get_task_struct(p);
7666
7667         /*
7668          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7669          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7670          * fine.
7671          */
7672         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7673         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7674         spin_lock_irq(&rq->lock);
7675
7676         put_task_struct(p);
7677 }
7678
7679 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7680 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7681 {
7682         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7683         struct task_struct *next;
7684
7685         for ( ; ; ) {
7686                 if (!rq->nr_running)
7687                         break;
7688                 update_rq_clock(rq);
7689                 next = pick_next_task(rq);
7690                 if (!next)
7691                         break;
7692                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7693                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7694
7695         }
7696 }
7697
7698 /*
7699  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7700  */
7701 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7702 {
7703         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7704         rq->calc_load_active = 0;
7705 }
7706 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7707
7708 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7709
7710 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7711         {
7712                 .procname       = "sched_domain",
7713                 .mode           = 0555,
7714         },
7715         {0, },
7716 };
7717
7718 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7719         {
7720                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7721                 .procname       = "kernel",
7722                 .mode           = 0555,
7723                 .child          = sd_ctl_dir,
7724         },
7725         {0, },
7726 };
7727
7728 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7729 {
7730         struct ctl_table *entry =
7731                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7732
7733         return entry;
7734 }
7735
7736 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7737 {
7738         struct ctl_table *entry;
7739
7740         /*
7741          * In the intermediate directories, both the child directory and
7742          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7743          * will always be set. In the lowest directory the names are
7744          * static strings and all have proc handlers.
7745          */
7746         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7747                 if (entry->child)
7748                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7749                 if (entry->proc_handler == NULL)
7750                         kfree(entry->procname);
7751         }
7752
7753         kfree(*tablep);
7754         *tablep = NULL;
7755 }
7756
7757 static void
7758 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7759                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7760                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7761 {
7762         entry->procname = procname;
7763         entry->data = data;
7764         entry->maxlen = maxlen;
7765         entry->mode = mode;
7766         entry->proc_handler = proc_handler;
7767 }
7768
7769 static struct ctl_table *
7770 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7771 {
7772         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7773
7774         if (table == NULL)
7775                 return NULL;
7776
7777         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7778                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7779         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7780                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7781         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7782                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7783         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7784                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7785         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7786                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7787         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7788                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7789         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7790                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7791         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7792                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7793         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7794                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7795         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7796                 &sd->cache_nice_tries,
7797                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7798         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7799                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7800         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7801                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7802         /* &table[12] is terminator */
7803
7804         return table;
7805 }
7806
7807 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7808 {
7809         struct ctl_table *entry, *table;
7810         struct sched_domain *sd;
7811         int domain_num = 0, i;
7812         char buf[32];
7813
7814         for_each_domain(cpu, sd)
7815                 domain_num++;
7816         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7817         if (table == NULL)
7818                 return NULL;
7819
7820         i = 0;
7821         for_each_domain(cpu, sd) {
7822                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7823                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7824                 entry->mode = 0555;
7825                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7826                 entry++;
7827                 i++;
7828         }
7829         return table;
7830 }
7831
7832 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7833 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7834 {
7835         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7836         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7837         char buf[32];
7838
7839         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7840         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7841
7842         if (entry == NULL)
7843                 return;
7844
7845         for_each_possible_cpu(i) {
7846                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7847                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7848                 entry->mode = 0555;
7849                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7850                 entry++;
7851         }
7852
7853         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7854         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7855 }
7856
7857 /* may be called multiple times per register */
7858 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7859 {
7860         if (sd_sysctl_header)
7861                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7862         sd_sysctl_header = NULL;
7863         if (sd_ctl_dir[0].child)
7864                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7865 }
7866 #else
7867 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7868 {
7869 }
7870 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7871 {
7872 }
7873 #endif
7874
7875 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7876 {
7877         if (!rq->online) {
7878                 const struct sched_class *class;
7879
7880                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7881                 rq->online = 1;
7882
7883                 for_each_class(class) {
7884                         if (class->rq_online)
7885                                 class->rq_online(rq);
7886                 }
7887         }
7888 }
7889
7890 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7891 {
7892         if (rq->online) {
7893                 const struct sched_class *class;
7894
7895                 for_each_class(class) {
7896                         if (class->rq_offline)
7897                                 class->rq_offline(rq);
7898                 }
7899
7900                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7901                 rq->online = 0;
7902         }
7903 }
7904
7905 /*
7906  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7907  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7908  */
7909 static int __cpuinit
7910 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7911 {
7912         struct task_struct *p;
7913         int cpu = (long)hcpu;
7914         unsigned long flags;
7915         struct rq *rq;
7916
7917         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7918
7919         case CPU_UP_PREPARE:
7920                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7921                 if (IS_ERR(p))
7922                         return NOTIFY_BAD;
7923                 kthread_bind(p, cpu);
7924                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7925                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7926                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7927                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7928                 get_task_struct(p);
7929                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7930                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7931                 break;
7932
7933         case CPU_ONLINE:
7934                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7935                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7936
7937                 /* Update our root-domain */
7938                 rq = cpu_rq(cpu);
7939                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7940                 if (rq->rd) {
7941                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7942
7943                         set_rq_online(rq);
7944                 }
7945                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7946                 break;
7947
7948 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7949         case CPU_UP_CANCELED:
7950                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7951                         break;
7952                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7953                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7954                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7955                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7956                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7957                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7958                 break;
7959
7960         case CPU_POST_DEAD:
7961                 /*
7962                  * Bring the migration thread down in CPU_POST_DEAD event,
7963                  * since the timers should have got migrated by now and thus
7964                  * we should not see a deadlock between trying to kill the
7965                  * migration thread and the sched_rt_period_timer.
7966                  */
7967                 rq = cpu_rq(cpu);
7968                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7969                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7970                 rq->migration_thread = NULL;
7971                 break;
7972
7973         case CPU_DEAD:
7974                 migrate_live_tasks(cpu);
7975                 rq = cpu_rq(cpu);
7976                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7977                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7978                 update_rq_clock(rq);
7979                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7980                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7981                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7982                 migrate_dead_tasks(cpu);
7983                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7984                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7985                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7986                 calc_global_load_remove(rq);
7987                 /*
7988                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7989                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7990                  * the requestors.
7991                  */
7992                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7993                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7994                         struct migration_req *req;
7995
7996                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7997                                          struct migration_req, list);
7998                         list_del_init(&req->list);
7999                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
8000                         complete(&req->done);
8001                         spin_lock_irq(&rq->lock);
8002                 }
8003                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
8004                 break;
8005
8006         case CPU_DYING:
8007                 /* Update our root-domain */
8008                 rq = cpu_rq(cpu);
8009                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8010                 if (rq->rd) {
8011                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
8012                         set_rq_offline(rq);
8013                 }
8014                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8015                 break;
8016 #endif
8017         }
8018         return NOTIFY_OK;
8019 }
8020
8021 /*
8022  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
8023  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
8024  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
8025  */
8026 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
8027         .notifier_call = migration_call,
8028         .priority = 10
8029 };
8030
8031 static int __init migration_init(void)
8032 {
8033         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
8034         int err;
8035
8036         /* Start one for the boot CPU: */
8037         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
8038         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
8039         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
8040         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
8041
8042         return 0;
8043 }
8044 early_initcall(migration_init);
8045 #endif
8046
8047 #ifdef CONFIG_SMP
8048
8049 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8050
8051 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
8052                                   struct cpumask *groupmask)
8053 {
8054         struct sched_group *group = sd->groups;
8055         char str[256];
8056
8057         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
8058         cpumask_clear(groupmask);
8059
8060         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
8061
8062         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
8063                 printk("does not load-balance\n");
8064                 if (sd->parent)
8065                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
8066                                         " has parent");
8067                 return -1;
8068         }
8069
8070         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
8071
8072         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
8073                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
8074                                 "CPU%d\n", cpu);
8075         }
8076         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
8077                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
8078                                 " CPU%d\n", cpu);
8079         }
8080
8081         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
8082         do {
8083                 if (!group) {
8084                         printk("\n");
8085                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
8086                         break;
8087                 }
8088
8089                 if (!group->cpu_power) {
8090                         printk(KERN_CONT "\n");
8091                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
8092                                         "set\n");
8093                         break;
8094                 }
8095
8096                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
8097                         printk(KERN_CONT "\n");
8098                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
8099                         break;
8100                 }
8101
8102                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
8103                         printk(KERN_CONT "\n");
8104                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
8105                         break;
8106                 }
8107
8108                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
8109
8110                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
8111
8112                 printk(KERN_CONT " %s", str);
8113                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
8114                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
8115                                 group->cpu_power);
8116                 }
8117
8118                 group = group->next;
8119         } while (group != sd->groups);
8120         printk(KERN_CONT "\n");
8121
8122         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
8123                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
8124
8125         if (sd->parent &&
8126             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
8127                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
8128                         "of domain->span\n");
8129         return 0;
8130 }
8131
8132 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
8133 {
8134         cpumask_var_t groupmask;
8135         int level = 0;
8136
8137         if (!sd) {
8138                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
8139                 return;
8140         }
8141
8142         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
8143
8144         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
8145                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
8146                 return;
8147         }
8148
8149         for (;;) {
8150                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
8151                         break;
8152                 level++;
8153                 sd = sd->parent;
8154                 if (!sd)
8155                         break;
8156         }
8157         free_cpumask_var(groupmask);
8158 }
8159 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
8160 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
8161 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
8162
8163 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
8164 {
8165         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
8166                 return 1;
8167
8168         /* Following flags need at least 2 groups */
8169         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
8170                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
8171                          SD_BALANCE_FORK |
8172                          SD_BALANCE_EXEC |
8173                          SD_SHARE_CPUPOWER |
8174                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
8175                 if (sd->groups != sd->groups->next)
8176                         return 0;
8177         }
8178
8179         /* Following flags don't use groups */
8180         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
8181                 return 0;
8182
8183         return 1;
8184 }
8185
8186 static int
8187 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
8188 {
8189         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
8190
8191         if (sd_degenerate(parent))
8192                 return 1;
8193
8194         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
8195                 return 0;
8196
8197         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
8198         if (parent->groups == parent->groups->next) {
8199                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
8200                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
8201                                 SD_BALANCE_FORK |
8202                                 SD_BALANCE_EXEC |
8203                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
8204                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
8205                 if (nr_node_ids == 1)
8206                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8207         }
8208         if (~cflags & pflags)
8209                 return 0;
8210
8211         return 1;
8212 }
8213
8214 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8215 {
8216         synchronize_sched();
8217
8218         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8219
8220         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8221         free_cpumask_var(rd->online);
8222         free_cpumask_var(rd->span);
8223         kfree(rd);
8224 }
8225
8226 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8227 {
8228         struct root_domain *old_rd = NULL;
8229         unsigned long flags;
8230
8231         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8232
8233         if (rq->rd) {
8234                 old_rd = rq->rd;
8235
8236                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8237                         set_rq_offline(rq);
8238
8239                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8240
8241                 /*
8242                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8243                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8244                  * in this function:
8245                  */
8246                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8247                         old_rd = NULL;
8248         }
8249
8250         atomic_inc(&rd->refcount);
8251         rq->rd = rd;
8252
8253         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8254         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8255                 set_rq_online(rq);
8256
8257         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8258
8259         if (old_rd)
8260                 free_rootdomain(old_rd);
8261 }
8262
8263 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8264 {
8265         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8266
8267         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8268
8269         if (bootmem)
8270                 gfp = GFP_NOWAIT;
8271
8272         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8273                 goto out;
8274         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8275                 goto free_span;
8276         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8277                 goto free_online;
8278
8279         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8280                 goto free_rto_mask;
8281         return 0;
8282
8283 free_rto_mask:
8284         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8285 free_online:
8286         free_cpumask_var(rd->online);
8287 free_span:
8288         free_cpumask_var(rd->span);
8289 out:
8290         return -ENOMEM;
8291 }
8292
8293 static void init_defrootdomain(void)
8294 {
8295         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8296
8297         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8298 }
8299
8300 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8301 {
8302         struct root_domain *rd;
8303
8304         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8305         if (!rd)
8306                 return NULL;
8307
8308         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8309                 kfree(rd);
8310                 return NULL;
8311         }
8312
8313         return rd;
8314 }
8315
8316 /*
8317  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8318  * hold the hotplug lock.
8319  */
8320 static void
8321 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8322 {
8323         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8324         struct sched_domain *tmp;
8325
8326         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
8327                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
8328
8329         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8330         for (tmp = sd; tmp; ) {
8331                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8332                 if (!parent)
8333                         break;
8334
8335                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8336                         tmp->parent = parent->parent;
8337                         if (parent->parent)
8338                                 parent->parent->child = tmp;
8339                 } else
8340                         tmp = tmp->parent;
8341         }
8342
8343         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8344                 sd = sd->parent;
8345                 if (sd)
8346                         sd->child = NULL;
8347         }
8348
8349         sched_domain_debug(sd, cpu);
8350
8351         rq_attach_root(rq, rd);
8352         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8353 }
8354
8355 /* cpus with isolated domains */
8356 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8357
8358 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8359 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8360 {
8361         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8362         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8363         return 1;
8364 }
8365
8366 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8367
8368 /*
8369  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8370  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8371  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8372  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8373  *
8374  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8375  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8376  * and ->cpu_power to 0.
8377  */
8378 static void
8379 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8380                         const struct cpumask *cpu_map,
8381                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8382                                         struct sched_group **sg,
8383                                         struct cpumask *tmpmask),
8384                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8385 {
8386         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8387         int i;
8388
8389         cpumask_clear(covered);
8390
8391         for_each_cpu(i, span) {
8392                 struct sched_group *sg;
8393                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8394                 int j;
8395
8396                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8397                         continue;
8398
8399                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8400                 sg->cpu_power = 0;
8401
8402                 for_each_cpu(j, span) {
8403                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8404                                 continue;
8405
8406                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8407                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8408                 }
8409                 if (!first)
8410                         first = sg;
8411                 if (last)
8412                         last->next = sg;
8413                 last = sg;
8414         }
8415         last->next = first;
8416 }
8417
8418 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8419
8420 #ifdef CONFIG_NUMA
8421
8422 /**
8423  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8424  * @node: node whose sched_domain we're building
8425  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8426  *
8427  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8428  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8429  *
8430  * Should use nodemask_t.
8431  */
8432 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8433 {
8434         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8435
8436         min_val = INT_MAX;
8437
8438         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8439                 /* Start at @node */
8440                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8441
8442                 if (!nr_cpus_node(n))
8443                         continue;
8444
8445                 /* Skip already used nodes */
8446                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8447                         continue;
8448
8449                 /* Simple min distance search */
8450                 val = node_distance(node, n);
8451
8452                 if (val < min_val) {
8453                         min_val = val;
8454                         best_node = n;
8455                 }
8456         }
8457
8458         node_set(best_node, *used_nodes);
8459         return best_node;
8460 }
8461
8462 /**
8463  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8464  * @node: node whose cpumask we're constructing
8465  * @span: resulting cpumask
8466  *
8467  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8468  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8469  * out optimally.
8470  */
8471 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8472 {
8473         nodemask_t used_nodes;
8474         int i;
8475
8476         cpumask_clear(span);
8477         nodes_clear(used_nodes);
8478
8479         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8480         node_set(node, used_nodes);
8481
8482         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8483                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8484
8485                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8486         }
8487 }
8488 #endif /* CONFIG_NUMA */
8489
8490 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8491
8492 /*
8493  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8494  *
8495  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8496  *   and struct sched_domain. )
8497  */
8498 struct static_sched_group {
8499         struct sched_group sg;
8500         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8501 };
8502
8503 struct static_sched_domain {
8504         struct sched_domain sd;
8505         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8506 };
8507
8508 struct s_data {
8509 #ifdef CONFIG_NUMA
8510         int                     sd_allnodes;
8511         cpumask_var_t           domainspan;
8512         cpumask_var_t           covered;
8513         cpumask_var_t           notcovered;
8514 #endif
8515         cpumask_var_t           nodemask;
8516         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8517         cpumask_var_t           this_core_map;
8518         cpumask_var_t           send_covered;
8519         cpumask_var_t           tmpmask;
8520         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8521         struct root_domain      *rd;
8522 };
8523
8524 enum s_alloc {
8525         sa_sched_groups = 0,
8526         sa_rootdomain,
8527         sa_tmpmask,
8528         sa_send_covered,
8529         sa_this_core_map,
8530         sa_this_sibling_map,
8531         sa_nodemask,
8532         sa_sched_group_nodes,
8533 #ifdef CONFIG_NUMA
8534         sa_notcovered,
8535         sa_covered,
8536         sa_domainspan,
8537 #endif
8538         sa_none,
8539 };
8540
8541 /*
8542  * SMT sched-domains:
8543  */
8544 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8545 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8546 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8547
8548 static int
8549 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8550                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8551 {
8552         if (sg)
8553                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8554         return cpu;
8555 }
8556 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8557
8558 /*
8559  * multi-core sched-domains:
8560  */
8561 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8562 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8563 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8564 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8565
8566 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8567 static int
8568 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8569                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8570 {
8571         int group;
8572
8573         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8574         group = cpumask_first(mask);
8575         if (sg)
8576                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8577         return group;
8578 }
8579 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8580 static int
8581 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8582                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8583 {
8584         if (sg)
8585                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8586         return cpu;
8587 }
8588 #endif
8589
8590 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8591 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8592
8593 static int
8594 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8595                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8596 {
8597         int group;
8598 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8599         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8600         group = cpumask_first(mask);
8601 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8602         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8603         group = cpumask_first(mask);
8604 #else
8605         group = cpu;
8606 #endif
8607         if (sg)
8608                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8609         return group;
8610 }
8611
8612 #ifdef CONFIG_NUMA
8613 /*
8614  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8615  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8616  * gets dynamically allocated.
8617  */
8618 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8619 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8620
8621 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8622 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8623
8624 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8625                                  struct sched_group **sg,
8626                                  struct cpumask *nodemask)
8627 {
8628         int group;
8629
8630         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8631         group = cpumask_first(nodemask);
8632
8633         if (sg)
8634                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8635         return group;
8636 }
8637
8638 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8639 {
8640         struct sched_group *sg = group_head;
8641         int j;
8642
8643         if (!sg)
8644                 return;
8645         do {
8646                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8647                         struct sched_domain *sd;
8648
8649                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8650                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8651                                 /*
8652                                  * Only add "power" once for each
8653                                  * physical package.
8654                                  */
8655                                 continue;
8656                         }
8657
8658                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8659                 }
8660                 sg = sg->next;
8661         } while (sg != group_head);
8662 }
8663
8664 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8665                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8666 {
8667         struct sched_domain *sd;
8668         struct sched_group *sg, *prev;
8669         int n, j;
8670
8671         cpumask_clear(d->covered);
8672         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8673         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8674                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8675                 goto out;
8676         }
8677
8678         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8679         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8680
8681         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8682                           GFP_KERNEL, num);
8683         if (!sg) {
8684                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8685                        num);
8686                 return -ENOMEM;
8687         }
8688         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8689
8690         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8691                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8692                 sd->groups = sg;
8693         }
8694
8695         sg->cpu_power = 0;
8696         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8697         sg->next = sg;
8698         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8699
8700         prev = sg;
8701         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8702                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8703                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8704                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8705                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8706                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8707                         break;
8708                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8709                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8710                         continue;
8711                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8712                                   GFP_KERNEL, num);
8713                 if (!sg) {
8714                         printk(KERN_WARNING
8715                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8716                         return -ENOMEM;
8717                 }
8718                 sg->cpu_power = 0;
8719                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8720                 sg->next = prev->next;
8721                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8722                 prev->next = sg;
8723                 prev = sg;
8724         }
8725 out:
8726         return 0;
8727 }
8728 #endif /* CONFIG_NUMA */
8729
8730 #ifdef CONFIG_NUMA
8731 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8732 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8733                               struct cpumask *nodemask)
8734 {
8735         int cpu, i;
8736
8737         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8738                 struct sched_group **sched_group_nodes
8739                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8740
8741                 if (!sched_group_nodes)
8742                         continue;
8743
8744                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8745                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8746
8747                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8748                         if (cpumask_empty(nodemask))
8749                                 continue;
8750
8751                         if (sg == NULL)
8752                                 continue;
8753                         sg = sg->next;
8754 next_sg:
8755                         oldsg = sg;
8756                         sg = sg->next;
8757                         kfree(oldsg);
8758                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8759                                 goto next_sg;
8760                 }
8761                 kfree(sched_group_nodes);
8762                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8763         }
8764 }
8765 #else /* !CONFIG_NUMA */
8766 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8767                               struct cpumask *nodemask)
8768 {
8769 }
8770 #endif /* CONFIG_NUMA */
8771
8772 /*
8773  * Initialize sched groups cpu_power.
8774  *
8775  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8776  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8777  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8778  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8779  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8780  * less cpu_power.
8781  */
8782 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8783 {
8784         struct sched_domain *child;
8785         struct sched_group *group;
8786         long power;
8787         int weight;
8788
8789         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8790
8791         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8792                 return;
8793
8794         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
8795
8796         child = sd->child;
8797
8798         sd->groups->cpu_power = 0;
8799
8800         if (!child) {
8801                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8802                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8803                 /*
8804                  * SMT siblings share the power of a single core.
8805                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8806                  * that one core than a single thread would have,
8807                  * reflect that in sd->smt_gain.
8808                  */
8809                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8810                         power *= sd->smt_gain;
8811                         power /= weight;
8812                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8813                 }
8814                 sd->groups->cpu_power += power;
8815                 return;
8816         }
8817
8818         /*
8819          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8820          */
8821         group = child->groups;
8822         do {
8823                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8824                 group = group->next;
8825         } while (group != child->groups);
8826 }
8827
8828 /*
8829  * Initializers for schedule domains
8830  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8831  */
8832
8833 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8834 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8835 #else
8836 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8837 #endif
8838
8839 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8840
8841 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8842 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8843 {                                                               \
8844         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8845         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8846         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8847         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8848 }
8849
8850 SD_INIT_FUNC(CPU)
8851 #ifdef CONFIG_NUMA
8852  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8853  SD_INIT_FUNC(NODE)
8854 #endif
8855 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8856  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8857 #endif
8858 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8859  SD_INIT_FUNC(MC)
8860 #endif
8861
8862 static int default_relax_domain_level = -1;
8863
8864 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8865 {
8866         unsigned long val;
8867
8868         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8869         if (val < SD_LV_MAX)
8870                 default_relax_domain_level = val;
8871
8872         return 1;
8873 }
8874 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8875
8876 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8877                                  struct sched_domain_attr *attr)
8878 {
8879         int request;
8880
8881         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8882                 if (default_relax_domain_level < 0)
8883                         return;
8884                 else
8885                         request = default_relax_domain_level;
8886         } else
8887                 request = attr->relax_domain_level;
8888         if (request < sd->level) {
8889                 /* turn off idle balance on this domain */
8890                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8891         } else {
8892                 /* turn on idle balance on this domain */
8893                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8894         }
8895 }
8896
8897 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8898                                  const struct cpumask *cpu_map)
8899 {
8900         switch (what) {
8901         case sa_sched_groups:
8902                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8903                 d->sched_group_nodes = NULL;
8904         case sa_rootdomain:
8905                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8906         case sa_tmpmask:
8907                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8908         case sa_send_covered:
8909                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8910         case sa_this_core_map:
8911                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8912         case sa_this_sibling_map:
8913                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8914         case sa_nodemask:
8915                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8916         case sa_sched_group_nodes:
8917 #ifdef CONFIG_NUMA
8918                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8919         case sa_notcovered:
8920                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8921         case sa_covered:
8922                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8923         case sa_domainspan:
8924                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8925 #endif
8926         case sa_none:
8927                 break;
8928         }
8929 }
8930
8931 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8932                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8933 {
8934 #ifdef CONFIG_NUMA
8935         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8936                 return sa_none;
8937         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8938                 return sa_domainspan;
8939         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8940                 return sa_covered;
8941         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8942         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8943                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8944         if (!d->sched_group_nodes) {
8945                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8946                 return sa_notcovered;
8947         }
8948         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8949 #endif
8950         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8951                 return sa_sched_group_nodes;
8952         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8953                 return sa_nodemask;
8954         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8955                 return sa_this_sibling_map;
8956         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8957                 return sa_this_core_map;
8958         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8959                 return sa_send_covered;
8960         d->rd = alloc_rootdomain();
8961         if (!d->rd) {
8962                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8963                 return sa_tmpmask;
8964         }
8965         return sa_rootdomain;
8966 }
8967
8968 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8969         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8970 {
8971         struct sched_domain *sd = NULL;
8972 #ifdef CONFIG_NUMA
8973         struct sched_domain *parent;
8974
8975         d->sd_allnodes = 0;
8976         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8977             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8978                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8979                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8980                 set_domain_attribute(sd, attr);
8981                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8982                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8983                 d->sd_allnodes = 1;
8984         }
8985         parent = sd;
8986
8987         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8988         SD_INIT(sd, NODE);
8989         set_domain_attribute(sd, attr);
8990         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8991         sd->parent = parent;
8992         if (parent)
8993                 parent->child = sd;
8994         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8995 #endif
8996         return sd;
8997 }
8998
8999 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
9000         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
9001         struct sched_domain *parent, int i)
9002 {
9003         struct sched_domain *sd;
9004         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9005         SD_INIT(sd, CPU);
9006         set_domain_attribute(sd, attr);
9007         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
9008         sd->parent = parent;
9009         if (parent)
9010                 parent->child = sd;
9011         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
9012         return sd;
9013 }
9014
9015 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
9016         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
9017         struct sched_domain *parent, int i)
9018 {
9019         struct sched_domain *sd = parent;
9020 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9021         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9022         SD_INIT(sd, MC);
9023         set_domain_attribute(sd, attr);
9024         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
9025         sd->parent = parent;
9026         parent->child = sd;
9027         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
9028 #endif
9029         return sd;
9030 }
9031
9032 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
9033         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
9034         struct sched_domain *parent, int i)
9035 {
9036         struct sched_domain *sd = parent;
9037 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9038         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9039         SD_INIT(sd, SIBLING);
9040         set_domain_attribute(sd, attr);
9041         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
9042         sd->parent = parent;
9043         parent->child = sd;
9044         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
9045 #endif
9046         return sd;
9047 }
9048
9049 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
9050                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
9051 {
9052         switch (l) {
9053 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9054         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
9055                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
9056                             topology_thread_cpumask(cpu));
9057                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
9058                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
9059                                                 &cpu_to_cpu_group,
9060                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
9061                 break;
9062 #endif
9063 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9064         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
9065                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
9066                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
9067                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
9068                                                 &cpu_to_core_group,
9069                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
9070                 break;
9071 #endif
9072         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
9073                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
9074                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
9075                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
9076                                                 &cpu_to_phys_group,
9077                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
9078                 break;
9079 #ifdef CONFIG_NUMA
9080         case SD_LV_ALLNODES:
9081                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
9082                                         d->send_covered, d->tmpmask);
9083                 break;
9084 #endif
9085         default:
9086                 break;
9087         }
9088 }
9089
9090 /*
9091  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
9092  * to the individual cpus
9093  */
9094 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9095                                  struct sched_domain_attr *attr)
9096 {
9097         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
9098         struct s_data d;
9099         struct sched_domain *sd;
9100         int i;
9101 #ifdef CONFIG_NUMA
9102         d.sd_allnodes = 0;
9103 #endif
9104
9105         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
9106         if (alloc_state != sa_rootdomain)
9107                 goto error;
9108         alloc_state = sa_sched_groups;
9109
9110         /*
9111          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
9112          */
9113         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9114                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
9115                             cpu_map);
9116
9117                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
9118                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
9119                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
9120                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
9121         }
9122
9123         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9124                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
9125                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
9126         }
9127
9128         /* Set up physical groups */
9129         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
9130                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
9131
9132 #ifdef CONFIG_NUMA
9133         /* Set up node groups */
9134         if (d.sd_allnodes)
9135                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
9136
9137         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
9138                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
9139                         goto error;
9140 #endif
9141
9142         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
9143 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9144         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9145                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9146                 init_sched_groups_power(i, sd);
9147         }
9148 #endif
9149 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9150         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9151                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9152                 init_sched_groups_power(i, sd);
9153         }
9154 #endif
9155
9156         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9157                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9158                 init_sched_groups_power(i, sd);
9159         }
9160
9161 #ifdef CONFIG_NUMA
9162         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
9163                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
9164
9165         if (d.sd_allnodes) {
9166                 struct sched_group *sg;
9167
9168                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
9169                                                                 d.tmpmask);
9170                 init_numa_sched_groups_power(sg);
9171         }
9172 #endif
9173
9174         /* Attach the domains */
9175         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9176 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9177                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9178 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
9179                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9180 #else
9181                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9182 #endif
9183                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
9184         }
9185
9186         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
9187         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
9188         return 0;
9189
9190 error:
9191         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
9192         return -ENOMEM;
9193 }
9194
9195 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9196 {
9197         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
9198 }
9199
9200 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
9201 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
9202 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
9203                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
9204
9205 /*
9206  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
9207  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
9208  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
9209  */
9210 static cpumask_var_t fallback_doms;
9211
9212 /*
9213  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9214  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9215  * or 0 if it stayed the same.
9216  */
9217 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9218 {
9219         return 0;
9220 }
9221
9222 /*
9223  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9224  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9225  * exclude other special cases in the future.
9226  */
9227 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9228 {
9229         int err;
9230
9231         arch_update_cpu_topology();
9232         ndoms_cur = 1;
9233         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
9234         if (!doms_cur)
9235                 doms_cur = fallback_doms;
9236         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
9237         dattr_cur = NULL;
9238         err = build_sched_domains(doms_cur);
9239         register_sched_domain_sysctl();
9240
9241         return err;
9242 }
9243
9244 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9245                                        struct cpumask *tmpmask)
9246 {
9247         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9248 }
9249
9250 /*
9251  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9252  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9253  */
9254 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9255 {
9256         /* Save because hotplug lock held. */
9257         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9258         int i;
9259
9260         for_each_cpu(i, cpu_map)
9261                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9262         synchronize_sched();
9263         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9264 }
9265
9266 /* handle null as "default" */
9267 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9268                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9269 {
9270         struct sched_domain_attr tmp;
9271
9272         /* fast path */
9273         if (!new && !cur)
9274                 return 1;
9275
9276         tmp = SD_ATTR_INIT;
9277         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9278                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9279                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9280 }
9281
9282 /*
9283  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9284  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9285  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9286  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9287  *
9288  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
9289  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9290  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9291  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9292  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9293  * it as it is.
9294  *
9295  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
9296  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
9297  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
9298  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
9299  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
9300  * to be rebuilt.
9301  *
9302  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9303  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9304  * and it will not create the default domain.
9305  *
9306  * Call with hotplug lock held
9307  */
9308 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
9309 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
9310                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9311 {
9312         int i, j, n;
9313         int new_topology;
9314
9315         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9316
9317         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9318         unregister_sched_domain_sysctl();
9319
9320         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9321         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9322
9323         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9324
9325         /* Destroy deleted domains */
9326         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9327                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9328                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
9329                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9330                                 goto match1;
9331                 }
9332                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9333                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
9334 match1:
9335                 ;
9336         }
9337
9338         if (doms_new == NULL) {
9339                 ndoms_cur = 0;
9340                 doms_new = fallback_doms;
9341                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9342                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9343         }
9344
9345         /* Build new domains */
9346         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9347                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9348                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9349                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9350                                 goto match2;
9351                 }
9352                 /* no match - add a new doms_new */
9353                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9354                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9355 match2:
9356                 ;
9357         }
9358
9359         /* Remember the new sched domains */
9360         if (doms_cur != fallback_doms)
9361                 kfree(doms_cur);
9362         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9363         doms_cur = doms_new;
9364         dattr_cur = dattr_new;
9365         ndoms_cur = ndoms_new;
9366
9367         register_sched_domain_sysctl();
9368
9369         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9370 }
9371
9372 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9373 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9374 {
9375         get_online_cpus();
9376
9377         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9378         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9379
9380         rebuild_sched_domains();
9381         put_online_cpus();
9382 }
9383
9384 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9385 {
9386         unsigned int level = 0;
9387
9388         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9389                 return -EINVAL;
9390
9391         /*
9392          * level is always be positive so don't check for
9393          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9394          * What happens on 0 or 1 byte write,
9395          * need to check for count as well?
9396          */
9397
9398         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9399                 return -EINVAL;
9400
9401         if (smt)
9402                 sched_smt_power_savings = level;
9403         else
9404                 sched_mc_power_savings = level;
9405
9406         arch_reinit_sched_domains();
9407
9408         return count;
9409 }
9410
9411 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9412 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9413                                            char *page)
9414 {
9415         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9416 }
9417 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9418                                             const char *buf, size_t count)
9419 {
9420         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9421 }
9422 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9423                          sched_mc_power_savings_show,
9424                          sched_mc_power_savings_store);
9425 #endif
9426
9427 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9428 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9429                                             char *page)
9430 {
9431         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9432 }
9433 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9434                                              const char *buf, size_t count)
9435 {
9436         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9437 }
9438 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9439                    sched_smt_power_savings_show,
9440                    sched_smt_power_savings_store);
9441 #endif
9442
9443 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9444 {
9445         int err = 0;
9446
9447 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9448         if (smt_capable())
9449                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9450                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9451 #endif
9452 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9453         if (!err && mc_capable())
9454                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9455                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9456 #endif
9457         return err;
9458 }
9459 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9460
9461 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9462 /*
9463  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9464  * When cpusets are enabled they take over this function.
9465  */
9466 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9467                                 unsigned long action, void *hcpu)
9468 {
9469         switch (action) {
9470         case CPU_ONLINE:
9471         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9472         case CPU_DOWN_PREPARE:
9473         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9474         case CPU_DOWN_FAILED:
9475         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9476                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9477                 return NOTIFY_OK;
9478
9479         default:
9480                 return NOTIFY_DONE;
9481         }
9482 }
9483 #endif
9484
9485 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9486                                 unsigned long action, void *hcpu)
9487 {
9488         int cpu = (int)(long)hcpu;
9489
9490         switch (action) {
9491         case CPU_DOWN_PREPARE:
9492         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9493                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9494                 return NOTIFY_OK;
9495
9496         case CPU_DOWN_FAILED:
9497         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9498         case CPU_ONLINE:
9499         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9500                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9501                 return NOTIFY_OK;
9502
9503         default:
9504                 return NOTIFY_DONE;
9505         }
9506 }
9507
9508 void __init sched_init_smp(void)
9509 {
9510         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9511
9512         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9513         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9514
9515 #if defined(CONFIG_NUMA)
9516         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9517                                                                 GFP_KERNEL);
9518         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9519 #endif
9520         get_online_cpus();
9521         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9522         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9523         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9524         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9525                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9526         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9527         put_online_cpus();
9528
9529 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9530         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9531         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9532 #endif
9533
9534         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9535         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9536
9537         init_hrtick();
9538
9539         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9540         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9541                 BUG();
9542         sched_init_granularity();
9543         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9544
9545         init_sched_rt_class();
9546 }
9547 #else
9548 void __init sched_init_smp(void)
9549 {
9550         sched_init_granularity();
9551 }
9552 #endif /* CONFIG_SMP */
9553
9554 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9555
9556 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9557 {
9558         return in_lock_functions(addr) ||
9559                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9560                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9561 }
9562
9563 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9564 {
9565         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9566         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9567 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9568         cfs_rq->rq = rq;
9569 #endif
9570         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9571 }
9572
9573 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9574 {
9575         struct rt_prio_array *array;
9576         int i;
9577
9578         array = &rt_rq->active;
9579         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9580                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9581                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9582         }
9583         /* delimiter for bitsearch: */
9584         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9585
9586 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9587         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9588 #ifdef CONFIG_SMP
9589         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9590 #endif
9591 #endif
9592 #ifdef CONFIG_SMP
9593         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9594         rt_rq->overloaded = 0;
9595         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9596 #endif
9597
9598         rt_rq->rt_time = 0;
9599         rt_rq->rt_throttled = 0;
9600         rt_rq->rt_runtime = 0;
9601         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9602
9603 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9604         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9605         rt_rq->rq = rq;
9606 #endif
9607 }
9608
9609 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9610 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9611                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9612                                 struct sched_entity *parent)
9613 {
9614         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9615         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9616         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9617         cfs_rq->tg = tg;
9618         if (add)
9619                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9620
9621         tg->se[cpu] = se;
9622         /* se could be NULL for init_task_group */
9623         if (!se)
9624                 return;
9625
9626         if (!parent)
9627                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9628         else
9629                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9630
9631         se->my_q = cfs_rq;
9632         se->load.weight = tg->shares;
9633         se->load.inv_weight = 0;
9634         se->parent = parent;
9635 }
9636 #endif
9637
9638 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9639 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9640                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9641                 struct sched_rt_entity *parent)
9642 {
9643         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9644
9645         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9646         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9647         rt_rq->tg = tg;
9648         rt_rq->rt_se = rt_se;
9649         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9650         if (add)
9651                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9652
9653         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9654         if (!rt_se)
9655                 return;
9656
9657         if (!parent)
9658                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9659         else
9660                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9661
9662         rt_se->my_q = rt_rq;
9663         rt_se->parent = parent;
9664         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9665 }
9666 #endif
9667
9668 void __init sched_init(void)
9669 {
9670         int i, j;
9671         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9672
9673 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9674         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9675 #endif
9676 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9677         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9678 #endif
9679 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9680         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9681 #endif
9682         /*
9683          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9684          * we use alloc_bootmem().
9685          */
9686         if (alloc_size) {
9687                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9688
9689 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9690                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9691                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9692
9693                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9694                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9695
9696 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9697 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9698                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9699                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9700
9701                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9702                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9703
9704 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9705 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9706                 for_each_possible_cpu(i) {
9707                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9708                         ptr += cpumask_size();
9709                 }
9710 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9711         }
9712
9713 #ifdef CONFIG_SMP
9714         init_defrootdomain();
9715 #endif
9716
9717         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9718                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9719
9720 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9721         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9722                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9723 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9724
9725 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9726         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9727         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9728
9729 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9730
9731 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9732         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9733                                             __alignof__(unsigned long));
9734 #endif
9735         for_each_possible_cpu(i) {
9736                 struct rq *rq;
9737
9738                 rq = cpu_rq(i);
9739                 spin_lock_init(&rq->lock);
9740                 rq->nr_running = 0;
9741                 rq->calc_load_active = 0;
9742                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9743                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9744                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9745 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9746                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9747                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9748 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9749                 /*
9750                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9751                  *
9752                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9753                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9754                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9755                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9756                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9757                  * (se->load.weight).
9758                  *
9759                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9760                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9761                  * then A0's share of the cpu resource is:
9762                  *
9763                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9764                  *
9765                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9766                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9767                  */
9768                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9769 #endif
9770 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9771
9772                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9773 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9774                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9775 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9776                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9777 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9778                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9779                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9780                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9781                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9782                                 root_task_group.rt_se[i]);
9783 #endif
9784 #endif
9785
9786                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9787                         rq->cpu_load[j] = 0;
9788 #ifdef CONFIG_SMP
9789                 rq->sd = NULL;
9790                 rq->rd = NULL;
9791                 rq->post_schedule = 0;
9792                 rq->active_balance = 0;
9793                 rq->next_balance = jiffies;
9794                 rq->push_cpu = 0;
9795                 rq->cpu = i;
9796                 rq->online = 0;
9797                 rq->migration_thread = NULL;
9798                 rq->idle_stamp = 0;
9799                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9800                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9801                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9802 #endif
9803                 init_rq_hrtick(rq);
9804                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9805         }
9806
9807         set_load_weight(&init_task);
9808
9809 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9810         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9811 #endif
9812
9813 #ifdef CONFIG_SMP
9814         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9815 #endif
9816
9817 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9818         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9819 #endif
9820
9821         /*
9822          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9823          */
9824         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9825         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9826
9827         /*
9828          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9829          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9830          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9831          * when this runqueue becomes "idle".
9832          */
9833         init_idle(current, smp_processor_id());
9834
9835         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9836
9837         /*
9838          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9839          */
9840         current->sched_class = &fair_sched_class;
9841
9842         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9843         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9844 #ifdef CONFIG_SMP
9845 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9846         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9847         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9848 #endif
9849         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9850         if (cpu_isolated_map == NULL)
9851                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9852 #endif /* SMP */
9853
9854         perf_event_init();
9855
9856         scheduler_running = 1;
9857 }
9858
9859 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9860 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9861 {
9862         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9863
9864         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9865 }
9866
9867 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9868 {
9869 #ifdef in_atomic
9870         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9871
9872         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9873             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
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 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10687         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10688                 return -EINVAL;
10689 #else
10690         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10691         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10692                 return -EINVAL;
10693 #endif
10694         return 0;
10695 }
10696
10697 static int
10698 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10699                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10700 {
10701         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10702         if (retval)
10703                 return retval;
10704         if (threadgroup) {
10705                 struct task_struct *c;
10706                 rcu_read_lock();
10707                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10708                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10709                         if (retval) {
10710                                 rcu_read_unlock();
10711                                 return retval;
10712                         }
10713                 }
10714                 rcu_read_unlock();
10715         }
10716         return 0;
10717 }
10718
10719 static void
10720 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10721                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10722                   bool threadgroup)
10723 {
10724         sched_move_task(tsk);
10725         if (threadgroup) {
10726                 struct task_struct *c;
10727                 rcu_read_lock();
10728                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10729                         sched_move_task(c);
10730                 }
10731                 rcu_read_unlock();
10732         }
10733 }
10734
10735 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10736 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10737                                 u64 shareval)
10738 {
10739         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10740 }
10741
10742 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10743 {
10744         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10745
10746         return (u64) tg->shares;
10747 }
10748 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10749
10750 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10751 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10752                                 s64 val)
10753 {
10754         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10755 }
10756
10757 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10758 {
10759         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10760 }
10761
10762 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10763                 u64 rt_period_us)
10764 {
10765         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10766 }
10767
10768 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10769 {
10770         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10771 }
10772 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10773
10774 static struct cftype cpu_files[] = {
10775 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10776         {
10777                 .name = "shares",
10778                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10779                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10780         },
10781 #endif
10782 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10783         {
10784                 .name = "rt_runtime_us",
10785                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10786                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10787         },
10788         {
10789                 .name = "rt_period_us",
10790                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10791                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10792         },
10793 #endif
10794 };
10795
10796 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10797 {
10798         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10799 }
10800
10801 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10802         .name           = "cpu",
10803         .create         = cpu_cgroup_create,
10804         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10805         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10806         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10807         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10808         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10809         .early_init     = 1,
10810 };
10811
10812 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10813
10814 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10815
10816 /*
10817  * CPU accounting code for task groups.
10818  *
10819  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10820  * (balbir@in.ibm.com).
10821  */
10822
10823 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10824 struct cpuacct {
10825         struct cgroup_subsys_state css;
10826         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10827         u64 *cpuusage;
10828         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10829         struct cpuacct *parent;
10830 };
10831
10832 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10833
10834 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10835 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10836 {
10837         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10838                             struct cpuacct, css);
10839 }
10840
10841 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10842 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10843 {
10844         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10845                             struct cpuacct, css);
10846 }
10847
10848 /* create a new cpu accounting group */
10849 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10850         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10851 {
10852         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10853         int i;
10854
10855         if (!ca)
10856                 goto out;
10857
10858         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10859         if (!ca->cpuusage)
10860                 goto out_free_ca;
10861
10862         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10863                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10864                         goto out_free_counters;
10865
10866         if (cgrp->parent)
10867                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10868
10869         return &ca->css;
10870
10871 out_free_counters:
10872         while (--i >= 0)
10873                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10874         free_percpu(ca->cpuusage);
10875 out_free_ca:
10876         kfree(ca);
10877 out:
10878         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10879 }
10880
10881 /* destroy an existing cpu accounting group */
10882 static void
10883 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10884 {
10885         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10886         int i;
10887
10888         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10889                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10890         free_percpu(ca->cpuusage);
10891         kfree(ca);
10892 }
10893
10894 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10895 {
10896         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10897         u64 data;
10898
10899 #ifndef CONFIG_64BIT
10900         /*
10901          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10902          */
10903         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10904         data = *cpuusage;
10905         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10906 #else
10907         data = *cpuusage;
10908 #endif
10909
10910         return data;
10911 }
10912
10913 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10914 {
10915         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10916
10917 #ifndef CONFIG_64BIT
10918         /*
10919          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10920          */
10921         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10922         *cpuusage = val;
10923         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10924 #else
10925         *cpuusage = val;
10926 #endif
10927 }
10928
10929 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10930 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10931 {
10932         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10933         u64 totalcpuusage = 0;
10934         int i;
10935
10936         for_each_present_cpu(i)
10937                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10938
10939         return totalcpuusage;
10940 }
10941
10942 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10943                                                                 u64 reset)
10944 {
10945         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10946         int err = 0;
10947         int i;
10948
10949         if (reset) {
10950                 err = -EINVAL;
10951                 goto out;
10952         }
10953
10954         for_each_present_cpu(i)
10955                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10956
10957 out:
10958         return err;
10959 }
10960
10961 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10962                                    struct seq_file *m)
10963 {
10964         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10965         u64 percpu;
10966         int i;
10967
10968         for_each_present_cpu(i) {
10969                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10970                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10971         }
10972         seq_printf(m, "\n");
10973         return 0;
10974 }
10975
10976 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10977         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10978         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10979 };
10980
10981 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10982                 struct cgroup_map_cb *cb)
10983 {
10984         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10985         int i;
10986
10987         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10988                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10989                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10990                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10991         }
10992         return 0;
10993 }
10994
10995 static struct cftype files[] = {
10996         {
10997                 .name = "usage",
10998                 .read_u64 = cpuusage_read,
10999                 .write_u64 = cpuusage_write,
11000         },
11001         {
11002                 .name = "usage_percpu",
11003                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
11004         },
11005         {
11006                 .name = "stat",
11007                 .read_map = cpuacct_stats_show,
11008         },
11009 };
11010
11011 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
11012 {
11013         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
11014 }
11015
11016 /*
11017  * charge this task's execution time to its accounting group.
11018  *
11019  * called with rq->lock held.
11020  */
11021 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
11022 {
11023         struct cpuacct *ca;
11024         int cpu;
11025
11026         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
11027                 return;
11028
11029         cpu = task_cpu(tsk);
11030
11031         rcu_read_lock();
11032
11033         ca = task_ca(tsk);
11034
11035         for (; ca; ca = ca->parent) {
11036                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
11037                 *cpuusage += cputime;
11038         }
11039
11040         rcu_read_unlock();
11041 }
11042
11043 /*
11044  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
11045  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
11046  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
11047  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
11048  *
11049  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
11050  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
11051  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
11052  */
11053 #ifdef CONFIG_SMP
11054 #define CPUACCT_BATCH   \
11055         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
11056 #else
11057 #define CPUACCT_BATCH   0
11058 #endif
11059
11060 /*
11061  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
11062  */
11063 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
11064                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
11065 {
11066         struct cpuacct *ca;
11067         int batch = CPUACCT_BATCH;
11068
11069         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
11070                 return;
11071
11072         rcu_read_lock();
11073         ca = task_ca(tsk);
11074
11075         do {
11076                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
11077                 ca = ca->parent;
11078         } while (ca);
11079         rcu_read_unlock();
11080 }
11081
11082 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
11083         .name = "cpuacct",
11084         .create = cpuacct_create,
11085         .destroy = cpuacct_destroy,
11086         .populate = cpuacct_populate,
11087         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
11088 };
11089 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
11090
11091 #ifndef CONFIG_SMP
11092
11093 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
11094 {
11095         return 0;
11096 }
11097 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
11098
11099 void synchronize_sched_expedited(void)
11100 {
11101 }
11102 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11103
11104 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
11105
11106 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
11107 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
11108
11109 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
11110 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
11111
11112 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11113
11114 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
11115 {
11116         int cnt = 0;
11117         int cpu;
11118
11119         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
11120         for_each_online_cpu(cpu) {
11121                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
11122                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
11123         }
11124         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
11125         return cnt;
11126 }
11127 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
11128
11129 static long synchronize_sched_expedited_count;
11130
11131 /*
11132  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
11133  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
11134  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
11135  * any sort of common-case code.
11136  *
11137  * Note that it is illegal to call this function while holding any
11138  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
11139  * observe this restriction will result in deadlock.
11140  */
11141 void synchronize_sched_expedited(void)
11142 {
11143         int cpu;
11144         unsigned long flags;
11145         bool need_full_sync = 0;
11146         struct rq *rq;
11147         struct migration_req *req;
11148         long snap;
11149         int trycount = 0;
11150
11151         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
11152         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
11153         get_online_cpus();
11154         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
11155                 put_online_cpus();
11156                 if (trycount++ < 10)
11157                         udelay(trycount * num_online_cpus());
11158                 else {
11159                         synchronize_sched();
11160                         return;
11161                 }
11162                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
11163                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
11164                         return;
11165                 }
11166                 get_online_cpus();
11167         }
11168         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
11169         for_each_online_cpu(cpu) {
11170                 rq = cpu_rq(cpu);
11171                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11172                 init_completion(&req->done);
11173                 req->task = NULL;
11174                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
11175                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11176                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
11177                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11178                 wake_up_process(rq->migration_thread);
11179         }
11180         for_each_online_cpu(cpu) {
11181                 rcu_expedited_state = cpu;
11182                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11183                 rq = cpu_rq(cpu);
11184                 wait_for_completion(&req->done);
11185                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11186                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
11187                         need_full_sync = 1;
11188                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
11189                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11190         }
11191         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11192         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11193         put_online_cpus();
11194         if (need_full_sync)
11195                 synchronize_sched();
11196 }
11197 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11198
11199 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */