sched: fix sched_balance_self() smp group balancing
[linux-2.6] / 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/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 #include "sched_cpupri.h"
78
79 /*
80  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
81  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
82  * and back.
83  */
84 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
85 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
86 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
87
88 /*
89  * 'User priority' is the nice value converted to something we
90  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
91  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
92  */
93 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
94 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
95 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
96
97 /*
98  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
99  */
100 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
101
102 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
103 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
104
105 /*
106  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
107  *
108  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
112
113 /*
114  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
115  */
116 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
117
118 #ifdef CONFIG_SMP
119 /*
120  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
121  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
122  */
123 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
124 {
125         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
126 }
127
128 /*
129  * Each time a sched group cpu_power is changed,
130  * we must compute its reciprocal value
131  */
132 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
133 {
134         sg->__cpu_power += val;
135         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
136 }
137 #endif
138
139 static inline int rt_policy(int policy)
140 {
141         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
142                 return 1;
143         return 0;
144 }
145
146 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
147 {
148         return rt_policy(p->policy);
149 }
150
151 /*
152  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
153  */
154 struct rt_prio_array {
155         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
156         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
157 };
158
159 struct rt_bandwidth {
160         /* nests inside the rq lock: */
161         spinlock_t              rt_runtime_lock;
162         ktime_t                 rt_period;
163         u64                     rt_runtime;
164         struct hrtimer          rt_period_timer;
165 };
166
167 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
168
169 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
170
171 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
172 {
173         struct rt_bandwidth *rt_b =
174                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
175         ktime_t now;
176         int overrun;
177         int idle = 0;
178
179         for (;;) {
180                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
181                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
182
183                 if (!overrun)
184                         break;
185
186                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
187         }
188
189         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
190 }
191
192 static
193 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
194 {
195         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
196         rt_b->rt_runtime = runtime;
197
198         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
199
200         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
201                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
202         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
203         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
204 }
205
206 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
207 {
208         ktime_t now;
209
210         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
211                 return;
212
213         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
214                 return;
215
216         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
217         for (;;) {
218                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
219                         break;
220
221                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
222                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
223                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
224                               rt_b->rt_period_timer.expires,
225                               HRTIMER_MODE_ABS);
226         }
227         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
228 }
229
230 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
231 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
232 {
233         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
234 }
235 #endif
236
237 /*
238  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
239  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
240  */
241 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
244
245 #include <linux/cgroup.h>
246
247 struct cfs_rq;
248
249 static LIST_HEAD(task_groups);
250
251 /* task group related information */
252 struct task_group {
253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
254         struct cgroup_subsys_state css;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
258         /* schedulable entities of this group on each cpu */
259         struct sched_entity **se;
260         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
261         struct cfs_rq **cfs_rq;
262         unsigned long shares;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
266         struct sched_rt_entity **rt_se;
267         struct rt_rq **rt_rq;
268
269         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
270 #endif
271
272         struct rcu_head rcu;
273         struct list_head list;
274
275         struct task_group *parent;
276         struct list_head siblings;
277         struct list_head children;
278 };
279
280 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
281
282 /*
283  * Root task group.
284  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
285  *      be a child to this group.
286  */
287 struct task_group root_task_group;
288
289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
290 /* Default task group's sched entity on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
292 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
294 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
295
296 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
297 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
298 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
299 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
300 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
301 #define root_task_group init_task_group
302 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
303
304 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
305  * a task group's cpu shares.
306  */
307 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
308
309 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
310 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
311 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
312 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
313 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
314 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
315
316 /*
317  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
318  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
319  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
320  * too large, so as the shares value of a task group.
321  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
322  *  limitation from this.)
323  */
324 #define MIN_SHARES      2
325 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
326
327 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
328 #endif
329
330 /* Default task group.
331  *      Every task in system belong to this group at bootup.
332  */
333 struct task_group init_task_group;
334
335 /* return group to which a task belongs */
336 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
337 {
338         struct task_group *tg;
339
340 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
341         tg = p->user->tg;
342 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
343         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
344                                 struct task_group, css);
345 #else
346         tg = &init_task_group;
347 #endif
348         return tg;
349 }
350
351 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
352 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
353 {
354 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
355         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
356         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
357 #endif
358
359 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
360         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
361         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
362 #endif
363 }
364
365 #else
366
367 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
368
369 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
370
371 /* CFS-related fields in a runqueue */
372 struct cfs_rq {
373         struct load_weight load;
374         unsigned long nr_running;
375
376         u64 exec_clock;
377         u64 min_vruntime;
378         u64 pair_start;
379
380         struct rb_root tasks_timeline;
381         struct rb_node *rb_leftmost;
382
383         struct list_head tasks;
384         struct list_head *balance_iterator;
385
386         /*
387          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
388          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
389          */
390         struct sched_entity *curr, *next;
391
392         unsigned long nr_spread_over;
393
394 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
395         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
396
397         /*
398          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
399          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
400          * (like users, containers etc.)
401          *
402          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
403          * list is used during load balance.
404          */
405         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
406         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409         /*
410          * the part of load.weight contributed by tasks
411          */
412         unsigned long task_weight;
413
414         /*
415          *   h_load = weight * f(tg)
416          *
417          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
418          * this group.
419          */
420         unsigned long h_load;
421
422         /*
423          * this cpu's part of tg->shares
424          */
425         unsigned long shares;
426 #endif
427 #endif
428 };
429
430 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
431 struct rt_rq {
432         struct rt_prio_array active;
433         unsigned long rt_nr_running;
434 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
435         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
436 #endif
437 #ifdef CONFIG_SMP
438         unsigned long rt_nr_migratory;
439         int overloaded;
440 #endif
441         int rt_throttled;
442         u64 rt_time;
443         u64 rt_runtime;
444         /* Nests inside the rq lock: */
445         spinlock_t rt_runtime_lock;
446
447 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
448         unsigned long rt_nr_boosted;
449
450         struct rq *rq;
451         struct list_head leaf_rt_rq_list;
452         struct task_group *tg;
453         struct sched_rt_entity *rt_se;
454 #endif
455 };
456
457 #ifdef CONFIG_SMP
458
459 /*
460  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
461  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
462  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
463  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
464  * object.
465  *
466  */
467 struct root_domain {
468         atomic_t refcount;
469         cpumask_t span;
470         cpumask_t online;
471
472         /*
473          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
474          * one runnable RT task.
475          */
476         cpumask_t rto_mask;
477         atomic_t rto_count;
478 #ifdef CONFIG_SMP
479         struct cpupri cpupri;
480 #endif
481 };
482
483 /*
484  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
485  * members (mimicking the global state we have today).
486  */
487 static struct root_domain def_root_domain;
488
489 #endif
490
491 /*
492  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
493  *
494  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
495  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
496  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
497  */
498 struct rq {
499         /* runqueue lock: */
500         spinlock_t lock;
501
502         /*
503          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
504          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
505          */
506         unsigned long nr_running;
507         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
508         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
509         unsigned char idle_at_tick;
510 #ifdef CONFIG_NO_HZ
511         unsigned long last_tick_seen;
512         unsigned char in_nohz_recently;
513 #endif
514         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
515         struct load_weight load;
516         unsigned long nr_load_updates;
517         u64 nr_switches;
518
519         struct cfs_rq cfs;
520         struct rt_rq rt;
521
522 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
523         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
524         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
525 #endif
526 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
527         struct list_head leaf_rt_rq_list;
528 #endif
529
530         /*
531          * This is part of a global counter where only the total sum
532          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
533          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
534          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
535          */
536         unsigned long nr_uninterruptible;
537
538         struct task_struct *curr, *idle;
539         unsigned long next_balance;
540         struct mm_struct *prev_mm;
541
542         u64 clock;
543
544         atomic_t nr_iowait;
545
546 #ifdef CONFIG_SMP
547         struct root_domain *rd;
548         struct sched_domain *sd;
549
550         /* For active balancing */
551         int active_balance;
552         int push_cpu;
553         /* cpu of this runqueue: */
554         int cpu;
555         int online;
556
557         struct task_struct *migration_thread;
558         struct list_head migration_queue;
559 #endif
560
561 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
562         unsigned long hrtick_flags;
563         ktime_t hrtick_expire;
564         struct hrtimer hrtick_timer;
565 #endif
566
567 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
568         /* latency stats */
569         struct sched_info rq_sched_info;
570
571         /* sys_sched_yield() stats */
572         unsigned int yld_exp_empty;
573         unsigned int yld_act_empty;
574         unsigned int yld_both_empty;
575         unsigned int yld_count;
576
577         /* schedule() stats */
578         unsigned int sched_switch;
579         unsigned int sched_count;
580         unsigned int sched_goidle;
581
582         /* try_to_wake_up() stats */
583         unsigned int ttwu_count;
584         unsigned int ttwu_local;
585
586         /* BKL stats */
587         unsigned int bkl_count;
588 #endif
589         struct lock_class_key rq_lock_key;
590 };
591
592 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
593
594 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
595 {
596         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
597 }
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
623 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
624 {
625         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
626 }
627
628 /*
629  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
630  */
631 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
632 # define const_debug __read_mostly
633 #else
634 # define const_debug static const
635 #endif
636
637 /*
638  * Debugging: various feature bits
639  */
640
641 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
642         __SCHED_FEAT_##name ,
643
644 enum {
645 #include "sched_features.h"
646 };
647
648 #undef SCHED_FEAT
649
650 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
651         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
652
653 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
654 #include "sched_features.h"
655         0;
656
657 #undef SCHED_FEAT
658
659 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
660 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
661         #name ,
662
663 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
664 #include "sched_features.h"
665         NULL
666 };
667
668 #undef SCHED_FEAT
669
670 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
671 {
672         filp->private_data = inode->i_private;
673         return 0;
674 }
675
676 static ssize_t
677 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
678                 size_t cnt, loff_t *ppos)
679 {
680         char *buf;
681         int r = 0;
682         int len = 0;
683         int i;
684
685         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
686                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
687                 len += 4;
688         }
689
690         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
691         if (!buf)
692                 return -ENOMEM;
693
694         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
695                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
696                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
697                 else
698                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
699         }
700
701         r += sprintf(buf + r, "\n");
702         WARN_ON(r >= len + 2);
703
704         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
705
706         kfree(buf);
707
708         return r;
709 }
710
711 static ssize_t
712 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
713                 size_t cnt, loff_t *ppos)
714 {
715         char buf[64];
716         char *cmp = buf;
717         int neg = 0;
718         int i;
719
720         if (cnt > 63)
721                 cnt = 63;
722
723         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
724                 return -EFAULT;
725
726         buf[cnt] = 0;
727
728         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
729                 neg = 1;
730                 cmp += 3;
731         }
732
733         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
734                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
735
736                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
737                         if (neg)
738                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
739                         else
740                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
741                         break;
742                 }
743         }
744
745         if (!sched_feat_names[i])
746                 return -EINVAL;
747
748         filp->f_pos += cnt;
749
750         return cnt;
751 }
752
753 static struct file_operations sched_feat_fops = {
754         .open   = sched_feat_open,
755         .read   = sched_feat_read,
756         .write  = sched_feat_write,
757 };
758
759 static __init int sched_init_debug(void)
760 {
761         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
762                         &sched_feat_fops);
763
764         return 0;
765 }
766 late_initcall(sched_init_debug);
767
768 #endif
769
770 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
771
772 /*
773  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
774  * Limited because this is done with IRQs disabled.
775  */
776 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
777
778 /*
779  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
780  * default: 1s
781  */
782 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
783
784 static __read_mostly int scheduler_running;
785
786 /*
787  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
788  * default: 0.95s
789  */
790 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
791
792 static inline u64 global_rt_period(void)
793 {
794         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
795 }
796
797 static inline u64 global_rt_runtime(void)
798 {
799         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
800                 return RUNTIME_INF;
801
802         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
803 }
804
805 #ifndef prepare_arch_switch
806 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
807 #endif
808 #ifndef finish_arch_switch
809 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
810 #endif
811
812 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
813 {
814         return rq->curr == p;
815 }
816
817 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
818 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
819 {
820         return task_current(rq, p);
821 }
822
823 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
824 {
825 }
826
827 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
828 {
829 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
830         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
831         rq->lock.owner = current;
832 #endif
833         /*
834          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
835          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
836          * prev into current:
837          */
838         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
839
840         spin_unlock_irq(&rq->lock);
841 }
842
843 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
844 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
845 {
846 #ifdef CONFIG_SMP
847         return p->oncpu;
848 #else
849         return task_current(rq, p);
850 #endif
851 }
852
853 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
854 {
855 #ifdef CONFIG_SMP
856         /*
857          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
858          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
859          * here.
860          */
861         next->oncpu = 1;
862 #endif
863 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
864         spin_unlock_irq(&rq->lock);
865 #else
866         spin_unlock(&rq->lock);
867 #endif
868 }
869
870 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
871 {
872 #ifdef CONFIG_SMP
873         /*
874          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
875          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
876          * finished.
877          */
878         smp_wmb();
879         prev->oncpu = 0;
880 #endif
881 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
882         local_irq_enable();
883 #endif
884 }
885 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
886
887 /*
888  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
889  * Must be called interrupts disabled.
890  */
891 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
892         __acquires(rq->lock)
893 {
894         for (;;) {
895                 struct rq *rq = task_rq(p);
896                 spin_lock(&rq->lock);
897                 if (likely(rq == task_rq(p)))
898                         return rq;
899                 spin_unlock(&rq->lock);
900         }
901 }
902
903 /*
904  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
905  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
906  * explicitly disabling preemption.
907  */
908 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
909         __acquires(rq->lock)
910 {
911         struct rq *rq;
912
913         for (;;) {
914                 local_irq_save(*flags);
915                 rq = task_rq(p);
916                 spin_lock(&rq->lock);
917                 if (likely(rq == task_rq(p)))
918                         return rq;
919                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
920         }
921 }
922
923 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
924         __releases(rq->lock)
925 {
926         spin_unlock(&rq->lock);
927 }
928
929 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
930         __releases(rq->lock)
931 {
932         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
933 }
934
935 /*
936  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
937  */
938 static struct rq *this_rq_lock(void)
939         __acquires(rq->lock)
940 {
941         struct rq *rq;
942
943         local_irq_disable();
944         rq = this_rq();
945         spin_lock(&rq->lock);
946
947         return rq;
948 }
949
950 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
951
952 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
953 {
954         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
955 }
956
957 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
958 /*
959  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
960  *
961  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
962  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
963  * reschedule event.
964  *
965  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
966  * rq->lock.
967  */
968 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
969 {
970         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
971 }
972
973 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
974 {
975         unsigned long flags;
976
977         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
978         resched_task(rq->curr);
979         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
980 }
981
982 enum {
983         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
984         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
985         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
986 };
987
988 /*
989  * Use hrtick when:
990  *  - enabled by features
991  *  - hrtimer is actually high res
992  */
993 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
994 {
995         if (!sched_feat(HRTICK))
996                 return 0;
997         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
998                 return 0;
999         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * Called to set the hrtick timer state.
1004  *
1005  * called with rq->lock held and irqs disabled
1006  */
1007 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1008 {
1009         assert_spin_locked(&rq->lock);
1010
1011         /*
1012          * preempt at: now + delay
1013          */
1014         rq->hrtick_expire =
1015                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1016         /*
1017          * indicate we need to program the timer
1018          */
1019         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1020         if (reset)
1021                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1022
1023         /*
1024          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1025          * forced reschedule.
1026          */
1027         if (reset)
1028                 resched_hrt(rq->curr);
1029 }
1030
1031 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1032 {
1033         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1034                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Update the timer from the possible pending state.
1039  */
1040 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1041 {
1042         ktime_t time;
1043         int set, reset;
1044         unsigned long flags;
1045
1046         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1047
1048         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1049         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1050         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1051         time = rq->hrtick_expire;
1052         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1053         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1054
1055         if (set) {
1056                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1057                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1058                         resched_rq(rq);
1059         } else
1060                 hrtick_clear(rq);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * High-resolution timer tick.
1065  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1066  */
1067 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1068 {
1069         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1070
1071         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1072
1073         spin_lock(&rq->lock);
1074         update_rq_clock(rq);
1075         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1076         spin_unlock(&rq->lock);
1077
1078         return HRTIMER_NORESTART;
1079 }
1080
1081 #ifdef CONFIG_SMP
1082 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1083 {
1084         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1085         unsigned long flags;
1086
1087         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1088         rq->hrtick_flags = 0;
1089         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1090         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1091
1092         hrtick_clear(rq);
1093 }
1094
1095 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1096 {
1097         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1098         unsigned long flags;
1099
1100         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1101         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1102         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1103 }
1104
1105 static int
1106 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1107 {
1108         int cpu = (int)(long)hcpu;
1109
1110         switch (action) {
1111         case CPU_UP_CANCELED:
1112         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1113         case CPU_DOWN_PREPARE:
1114         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1115         case CPU_DEAD:
1116         case CPU_DEAD_FROZEN:
1117                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1118                 return NOTIFY_OK;
1119
1120         case CPU_UP_PREPARE:
1121         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1122         case CPU_DOWN_FAILED:
1123         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1124         case CPU_ONLINE:
1125         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1126                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1127                 return NOTIFY_OK;
1128         }
1129
1130         return NOTIFY_DONE;
1131 }
1132
1133 static void init_hrtick(void)
1134 {
1135         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1136 }
1137 #endif /* CONFIG_SMP */
1138
1139 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1140 {
1141         rq->hrtick_flags = 0;
1142         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1143         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1144         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1145 }
1146
1147 void hrtick_resched(void)
1148 {
1149         struct rq *rq;
1150         unsigned long flags;
1151
1152         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1153                 return;
1154
1155         local_irq_save(flags);
1156         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1157         hrtick_set(rq);
1158         local_irq_restore(flags);
1159 }
1160 #else
1161 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1162 {
1163 }
1164
1165 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1166 {
1167 }
1168
1169 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1170 {
1171 }
1172
1173 void hrtick_resched(void)
1174 {
1175 }
1176
1177 static inline void init_hrtick(void)
1178 {
1179 }
1180 #endif
1181
1182 /*
1183  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1184  *
1185  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1186  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1187  * the target CPU.
1188  */
1189 #ifdef CONFIG_SMP
1190
1191 #ifndef tsk_is_polling
1192 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1193 #endif
1194
1195 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1196 {
1197         int cpu;
1198
1199         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1200
1201         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1202                 return;
1203
1204         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1205
1206         cpu = task_cpu(p);
1207         if (cpu == smp_processor_id())
1208                 return;
1209
1210         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1211         smp_mb();
1212         if (!tsk_is_polling(p))
1213                 smp_send_reschedule(cpu);
1214 }
1215
1216 static void resched_cpu(int cpu)
1217 {
1218         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1219         unsigned long flags;
1220
1221         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1222                 return;
1223         resched_task(cpu_curr(cpu));
1224         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1225 }
1226
1227 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1228 /*
1229  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1230  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1231  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1232  * idle system the next event might even be infinite time into the
1233  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1234  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1235  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1236  * wheel for the next timer event.
1237  */
1238 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1239 {
1240         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1241
1242         if (cpu == smp_processor_id())
1243                 return;
1244
1245         /*
1246          * This is safe, as this function is called with the timer
1247          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1248          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1249          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1250          * timer into account automatically.
1251          */
1252         if (rq->curr != rq->idle)
1253                 return;
1254
1255         /*
1256          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1257          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1258          * idle task through an additional NOOP schedule()
1259          */
1260         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1261
1262         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1263         smp_mb();
1264         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1265                 smp_send_reschedule(cpu);
1266 }
1267 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1268
1269 #else /* !CONFIG_SMP */
1270 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1271 {
1272         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1273         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1274 }
1275 #endif /* CONFIG_SMP */
1276
1277 #if BITS_PER_LONG == 32
1278 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1279 #else
1280 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1281 #endif
1282
1283 #define WMULT_SHIFT     32
1284
1285 /*
1286  * Shift right and round:
1287  */
1288 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1289
1290 /*
1291  * delta *= weight / lw
1292  */
1293 static unsigned long
1294 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1295                 struct load_weight *lw)
1296 {
1297         u64 tmp;
1298
1299         if (!lw->inv_weight) {
1300                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1301                         lw->inv_weight = 1;
1302                 else
1303                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1304                                 / (lw->weight+1);
1305         }
1306
1307         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1308         /*
1309          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1310          */
1311         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1312                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1313                         WMULT_SHIFT/2);
1314         else
1315                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1316
1317         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1318 }
1319
1320 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1321 {
1322         lw->weight += inc;
1323         lw->inv_weight = 0;
1324 }
1325
1326 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1327 {
1328         lw->weight -= dec;
1329         lw->inv_weight = 0;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1334  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1335  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1336  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1337  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1338  * slice expiry etc.
1339  */
1340
1341 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1342 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1343
1344 /*
1345  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1346  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1347  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1348  * that remained on nice 0.
1349  *
1350  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1351  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1352  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1353  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1354  * the relative distance between them is ~25%.)
1355  */
1356 static const int prio_to_weight[40] = {
1357  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1358  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1359  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1360  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1361  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1362  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1363  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1364  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1365 };
1366
1367 /*
1368  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1369  *
1370  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1371  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1372  * into multiplications:
1373  */
1374 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1375  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1376  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1377  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1378  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1379  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1380  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1381  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1382  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1383 };
1384
1385 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1386
1387 /*
1388  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1389  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1390  * structures to the load-balancing proper:
1391  */
1392 struct rq_iterator {
1393         void *arg;
1394         struct task_struct *(*start)(void *);
1395         struct task_struct *(*next)(void *);
1396 };
1397
1398 #ifdef CONFIG_SMP
1399 static unsigned long
1400 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1401               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1402               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1403               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1404
1405 static int
1406 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1407                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1408                    struct rq_iterator *iterator);
1409 #endif
1410
1411 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1412 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1413 #else
1414 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1415 #endif
1416
1417 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1418 {
1419         update_load_add(&rq->load, load);
1420 }
1421
1422 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1423 {
1424         update_load_sub(&rq->load, load);
1425 }
1426
1427 #ifdef CONFIG_SMP
1428 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1429 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1430 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1431 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1432
1433 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1434
1435 typedef void (*tg_visitor)(struct task_group *, int, struct sched_domain *);
1436
1437 /*
1438  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1439  * leaving it for the final time.
1440  */
1441 static void
1442 walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, int cpu, struct sched_domain *sd)
1443 {
1444         struct task_group *parent, *child;
1445
1446         rcu_read_lock();
1447         parent = &root_task_group;
1448 down:
1449         (*down)(parent, cpu, sd);
1450         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1451                 parent = child;
1452                 goto down;
1453
1454 up:
1455                 continue;
1456         }
1457         (*up)(parent, cpu, sd);
1458
1459         child = parent;
1460         parent = parent->parent;
1461         if (parent)
1462                 goto up;
1463         rcu_read_unlock();
1464 }
1465
1466 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1467
1468 /*
1469  * Calculate and set the cpu's group shares.
1470  */
1471 static void
1472 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1473                           unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1474 {
1475         int boost = 0;
1476         unsigned long shares;
1477         unsigned long rq_weight;
1478
1479         if (!tg->se[cpu])
1480                 return;
1481
1482         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1483
1484         /*
1485          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1486          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1487          * get delayed by group starvation.
1488          */
1489         if (!rq_weight) {
1490                 boost = 1;
1491                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1492         }
1493
1494         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1495                 rq_weight = sd_rq_weight;
1496
1497         /*
1498          *           \Sum shares * rq_weight
1499          * shares =  -----------------------
1500          *               \Sum rq_weight
1501          *
1502          */
1503         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1504
1505         /*
1506          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1507          */
1508         tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1509
1510         if (shares < MIN_SHARES)
1511                 shares = MIN_SHARES;
1512         else if (shares > MAX_SHARES)
1513                 shares = MAX_SHARES;
1514
1515         __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1520  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1521  * parent group depends on the shares of its child groups.
1522  */
1523 static void
1524 tg_shares_up(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1525 {
1526         unsigned long rq_weight = 0;
1527         unsigned long shares = 0;
1528         int i;
1529
1530         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1531                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1532                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1533         }
1534
1535         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1536                 shares = tg->shares;
1537
1538         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1539                 shares = tg->shares;
1540
1541         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1542                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1543                 unsigned long flags;
1544
1545                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1546                 __update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1547                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1548         }
1549 }
1550
1551 /*
1552  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1553  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1554  * group is a fraction of its parents load.
1555  */
1556 static void
1557 tg_load_down(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1558 {
1559         unsigned long load;
1560
1561         if (!tg->parent) {
1562                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1563         } else {
1564                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1565                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1566                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1567         }
1568
1569         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1570 }
1571
1572 static void
1573 tg_nop(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1574 {
1575 }
1576
1577 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1578 {
1579         walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, 0, sd);
1580 }
1581
1582 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1583 {
1584         spin_unlock(&rq->lock);
1585         update_shares(sd);
1586         spin_lock(&rq->lock);
1587 }
1588
1589 static void update_h_load(int cpu)
1590 {
1591         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, cpu, NULL);
1592 }
1593
1594 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1595 {
1596         cfs_rq->shares = shares;
1597 }
1598
1599 #else
1600
1601 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1602 {
1603 }
1604
1605 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1606 {
1607 }
1608
1609 #endif
1610
1611 #endif
1612
1613 #include "sched_stats.h"
1614 #include "sched_idletask.c"
1615 #include "sched_fair.c"
1616 #include "sched_rt.c"
1617 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1618 # include "sched_debug.c"
1619 #endif
1620
1621 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1622 #define for_each_class(class) \
1623    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1624
1625 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1626 {
1627         rq->nr_running++;
1628 }
1629
1630 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1631 {
1632         rq->nr_running--;
1633 }
1634
1635 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1636 {
1637         if (task_has_rt_policy(p)) {
1638                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1639                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1640                 return;
1641         }
1642
1643         /*
1644          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1645          */
1646         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1647                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1648                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1649                 return;
1650         }
1651
1652         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1653         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1654 }
1655
1656 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1657 {
1658         sched_info_queued(p);
1659         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1660         p->se.on_rq = 1;
1661 }
1662
1663 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1664 {
1665         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1666         p->se.on_rq = 0;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1671  */
1672 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1673 {
1674         return p->static_prio;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1679  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1680  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1681  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1682  * estimator recalculates.
1683  */
1684 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1685 {
1686         int prio;
1687
1688         if (task_has_rt_policy(p))
1689                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1690         else
1691                 prio = __normal_prio(p);
1692         return prio;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1697  * taken into account by the scheduler. This value might
1698  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1699  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1700  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1701  */
1702 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1703 {
1704         p->normal_prio = normal_prio(p);
1705         /*
1706          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1707          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1708          * to the normal priority:
1709          */
1710         if (!rt_prio(p->prio))
1711                 return p->normal_prio;
1712         return p->prio;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * activate_task - move a task to the runqueue.
1717  */
1718 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1719 {
1720         if (task_contributes_to_load(p))
1721                 rq->nr_uninterruptible--;
1722
1723         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1724         inc_nr_running(rq);
1725 }
1726
1727 /*
1728  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1729  */
1730 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1731 {
1732         if (task_contributes_to_load(p))
1733                 rq->nr_uninterruptible++;
1734
1735         dequeue_task(rq, p, sleep);
1736         dec_nr_running(rq);
1737 }
1738
1739 /**
1740  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1741  * @p: the task in question.
1742  */
1743 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1744 {
1745         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1746 }
1747
1748 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1749 {
1750         set_task_rq(p, cpu);
1751 #ifdef CONFIG_SMP
1752         /*
1753          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1754          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1755          * per-task data have been completed by this moment.
1756          */
1757         smp_wmb();
1758         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1759 #endif
1760 }
1761
1762 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1763                                        const struct sched_class *prev_class,
1764                                        int oldprio, int running)
1765 {
1766         if (prev_class != p->sched_class) {
1767                 if (prev_class->switched_from)
1768                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1769                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1770         } else
1771                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1772 }
1773
1774 #ifdef CONFIG_SMP
1775
1776 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1777 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1778 {
1779         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Is this task likely cache-hot:
1784  */
1785 static int
1786 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1787 {
1788         s64 delta;
1789
1790         /*
1791          * Buddy candidates are cache hot:
1792          */
1793         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1794                 return 1;
1795
1796         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1797                 return 0;
1798
1799         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1800                 return 1;
1801         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1802                 return 0;
1803
1804         delta = now - p->se.exec_start;
1805
1806         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1807 }
1808
1809
1810 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1811 {
1812         int old_cpu = task_cpu(p);
1813         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1814         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1815                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1816         u64 clock_offset;
1817
1818         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1819
1820 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1821         if (p->se.wait_start)
1822                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1823         if (p->se.sleep_start)
1824                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1825         if (p->se.block_start)
1826                 p->se.block_start -= clock_offset;
1827         if (old_cpu != new_cpu) {
1828                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1829                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1830                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1831         }
1832 #endif
1833         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1834                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1835
1836         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1837 }
1838
1839 struct migration_req {
1840         struct list_head list;
1841
1842         struct task_struct *task;
1843         int dest_cpu;
1844
1845         struct completion done;
1846 };
1847
1848 /*
1849  * The task's runqueue lock must be held.
1850  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1851  */
1852 static int
1853 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1854 {
1855         struct rq *rq = task_rq(p);
1856
1857         /*
1858          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1859          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1860          */
1861         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1862                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1863                 return 0;
1864         }
1865
1866         init_completion(&req->done);
1867         req->task = p;
1868         req->dest_cpu = dest_cpu;
1869         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1870
1871         return 1;
1872 }
1873
1874 /*
1875  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1876  *
1877  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1878  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1879  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1880  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1881  * waiting to become inactive.
1882  */
1883 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1884 {
1885         unsigned long flags;
1886         int running, on_rq;
1887         struct rq *rq;
1888
1889         for (;;) {
1890                 /*
1891                  * We do the initial early heuristics without holding
1892                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1893                  * the runqueue lock when things look like they will
1894                  * work out!
1895                  */
1896                 rq = task_rq(p);
1897
1898                 /*
1899                  * If the task is actively running on another CPU
1900                  * still, just relax and busy-wait without holding
1901                  * any locks.
1902                  *
1903                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1904                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1905                  * But we don't care, since "task_running()" will
1906                  * return false if the runqueue has changed and p
1907                  * is actually now running somewhere else!
1908                  */
1909                 while (task_running(rq, p))
1910                         cpu_relax();
1911
1912                 /*
1913                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1914                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1915                  * just go back and repeat.
1916                  */
1917                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1918                 running = task_running(rq, p);
1919                 on_rq = p->se.on_rq;
1920                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1921
1922                 /*
1923                  * Was it really running after all now that we
1924                  * checked with the proper locks actually held?
1925                  *
1926                  * Oops. Go back and try again..
1927                  */
1928                 if (unlikely(running)) {
1929                         cpu_relax();
1930                         continue;
1931                 }
1932
1933                 /*
1934                  * It's not enough that it's not actively running,
1935                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1936                  * preempted!
1937                  *
1938                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1939                  * running right now), it's preempted, and we should
1940                  * yield - it could be a while.
1941                  */
1942                 if (unlikely(on_rq)) {
1943                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1944                         continue;
1945                 }
1946
1947                 /*
1948                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1949                  * runnable, which means that it will never become
1950                  * running in the future either. We're all done!
1951                  */
1952                 break;
1953         }
1954 }
1955
1956 /***
1957  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1958  * @p: the to-be-kicked thread
1959  *
1960  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1961  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1962  *
1963  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1964  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1965  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1966  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1967  * achieved as well.
1968  */
1969 void kick_process(struct task_struct *p)
1970 {
1971         int cpu;
1972
1973         preempt_disable();
1974         cpu = task_cpu(p);
1975         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1976                 smp_send_reschedule(cpu);
1977         preempt_enable();
1978 }
1979
1980 /*
1981  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1982  * according to the scheduling class and "nice" value.
1983  *
1984  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1985  * balance conservatively.
1986  */
1987 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1988 {
1989         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1990         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1991
1992         if (type == 0)
1993                 return total;
1994
1995         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1996 }
1997
1998 /*
1999  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2000  * according to the scheduling class and "nice" value.
2001  */
2002 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2003 {
2004         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2005         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2006
2007         if (type == 0)
2008                 return total;
2009
2010         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2015  */
2016 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2017 {
2018         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2019         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2020         unsigned long n = rq->nr_running;
2021
2022         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2023 }
2024
2025 /*
2026  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2027  * domain.
2028  */
2029 static struct sched_group *
2030 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2031 {
2032         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2033         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2034         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2035         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2036
2037         do {
2038                 unsigned long load, avg_load;
2039                 int local_group;
2040                 int i;
2041
2042                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2043                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2044                         continue;
2045
2046                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2047
2048                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2049                 avg_load = 0;
2050
2051                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2052                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2053                         if (local_group)
2054                                 load = source_load(i, load_idx);
2055                         else
2056                                 load = target_load(i, load_idx);
2057
2058                         avg_load += load;
2059                 }
2060
2061                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2062                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2063                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2064
2065                 if (local_group) {
2066                         this_load = avg_load;
2067                         this = group;
2068                 } else if (avg_load < min_load) {
2069                         min_load = avg_load;
2070                         idlest = group;
2071                 }
2072         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2073
2074         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2075                 return NULL;
2076         return idlest;
2077 }
2078
2079 /*
2080  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2081  */
2082 static int
2083 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2084                 cpumask_t *tmp)
2085 {
2086         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2087         int idlest = -1;
2088         int i;
2089
2090         /* Traverse only the allowed CPUs */
2091         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2092
2093         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2094                 load = weighted_cpuload(i);
2095
2096                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2097                         min_load = load;
2098                         idlest = i;
2099                 }
2100         }
2101
2102         return idlest;
2103 }
2104
2105 /*
2106  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2107  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2108  * SD_BALANCE_EXEC.
2109  *
2110  * Balance, ie. select the least loaded group.
2111  *
2112  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2113  *
2114  * preempt must be disabled.
2115  */
2116 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2117 {
2118         struct task_struct *t = current;
2119         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2120
2121         for_each_domain(cpu, tmp) {
2122                 /*
2123                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2124                  */
2125                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2126                         break;
2127                 if (tmp->flags & flag)
2128                         sd = tmp;
2129         }
2130
2131         if (sd)
2132                 update_shares(sd);
2133
2134         while (sd) {
2135                 cpumask_t span, tmpmask;
2136                 struct sched_group *group;
2137                 int new_cpu, weight;
2138
2139                 if (!(sd->flags & flag)) {
2140                         sd = sd->child;
2141                         continue;
2142                 }
2143
2144                 span = sd->span;
2145                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2146                 if (!group) {
2147                         sd = sd->child;
2148                         continue;
2149                 }
2150
2151                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2152                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2153                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2154                         sd = sd->child;
2155                         continue;
2156                 }
2157
2158                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2159                 cpu = new_cpu;
2160                 sd = NULL;
2161                 weight = cpus_weight(span);
2162                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2163                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2164                                 break;
2165                         if (tmp->flags & flag)
2166                                 sd = tmp;
2167                 }
2168                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2169         }
2170
2171         return cpu;
2172 }
2173
2174 #endif /* CONFIG_SMP */
2175
2176 /***
2177  * try_to_wake_up - wake up a thread
2178  * @p: the to-be-woken-up thread
2179  * @state: the mask of task states that can be woken
2180  * @sync: do a synchronous wakeup?
2181  *
2182  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2183  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2184  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2185  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2186  * runnable without the overhead of this.
2187  *
2188  * returns failure only if the task is already active.
2189  */
2190 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2191 {
2192         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2193         unsigned long flags;
2194         long old_state;
2195         struct rq *rq;
2196
2197         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2198                 sync = 0;
2199
2200         smp_wmb();
2201         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2202         old_state = p->state;
2203         if (!(old_state & state))
2204                 goto out;
2205
2206         if (p->se.on_rq)
2207                 goto out_running;
2208
2209         cpu = task_cpu(p);
2210         orig_cpu = cpu;
2211         this_cpu = smp_processor_id();
2212
2213 #ifdef CONFIG_SMP
2214         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2215                 goto out_activate;
2216
2217         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2218         if (cpu != orig_cpu) {
2219                 set_task_cpu(p, cpu);
2220                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2221                 /* might preempt at this point */
2222                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2223                 old_state = p->state;
2224                 if (!(old_state & state))
2225                         goto out;
2226                 if (p->se.on_rq)
2227                         goto out_running;
2228
2229                 this_cpu = smp_processor_id();
2230                 cpu = task_cpu(p);
2231         }
2232
2233 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2234         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2235         if (cpu == this_cpu)
2236                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2237         else {
2238                 struct sched_domain *sd;
2239                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2240                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2241                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2242                                 break;
2243                         }
2244                 }
2245         }
2246 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2247
2248 out_activate:
2249 #endif /* CONFIG_SMP */
2250         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2251         if (sync)
2252                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2253         if (orig_cpu != cpu)
2254                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2255         if (cpu == this_cpu)
2256                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2257         else
2258                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2259         update_rq_clock(rq);
2260         activate_task(rq, p, 1);
2261         success = 1;
2262
2263 out_running:
2264         check_preempt_curr(rq, p);
2265
2266         p->state = TASK_RUNNING;
2267 #ifdef CONFIG_SMP
2268         if (p->sched_class->task_wake_up)
2269                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2270 #endif
2271 out:
2272         task_rq_unlock(rq, &flags);
2273
2274         return success;
2275 }
2276
2277 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2278 {
2279         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2280 }
2281 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2282
2283 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2284 {
2285         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2286 }
2287
2288 /*
2289  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2290  * p is forked by current.
2291  *
2292  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2293  */
2294 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2295 {
2296         p->se.exec_start                = 0;
2297         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2298         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2299         p->se.last_wakeup               = 0;
2300         p->se.avg_overlap               = 0;
2301
2302 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2303         p->se.wait_start                = 0;
2304         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2305         p->se.sleep_start               = 0;
2306         p->se.block_start               = 0;
2307         p->se.sleep_max                 = 0;
2308         p->se.block_max                 = 0;
2309         p->se.exec_max                  = 0;
2310         p->se.slice_max                 = 0;
2311         p->se.wait_max                  = 0;
2312 #endif
2313
2314         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2315         p->se.on_rq = 0;
2316         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2317
2318 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2319         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2320 #endif
2321
2322         /*
2323          * We mark the process as running here, but have not actually
2324          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2325          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2326          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2327          */
2328         p->state = TASK_RUNNING;
2329 }
2330
2331 /*
2332  * fork()/clone()-time setup:
2333  */
2334 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2335 {
2336         int cpu = get_cpu();
2337
2338         __sched_fork(p);
2339
2340 #ifdef CONFIG_SMP
2341         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2342 #endif
2343         set_task_cpu(p, cpu);
2344
2345         /*
2346          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2347          */
2348         p->prio = current->normal_prio;
2349         if (!rt_prio(p->prio))
2350                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2351
2352 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2353         if (likely(sched_info_on()))
2354                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2355 #endif
2356 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2357         p->oncpu = 0;
2358 #endif
2359 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2360         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2361         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2362 #endif
2363         put_cpu();
2364 }
2365
2366 /*
2367  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2368  *
2369  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2370  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2371  * on the runqueue and wakes it.
2372  */
2373 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2374 {
2375         unsigned long flags;
2376         struct rq *rq;
2377
2378         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2379         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2380         update_rq_clock(rq);
2381
2382         p->prio = effective_prio(p);
2383
2384         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2385                 activate_task(rq, p, 0);
2386         } else {
2387                 /*
2388                  * Let the scheduling class do new task startup
2389                  * management (if any):
2390                  */
2391                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2392                 inc_nr_running(rq);
2393         }
2394         check_preempt_curr(rq, p);
2395 #ifdef CONFIG_SMP
2396         if (p->sched_class->task_wake_up)
2397                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2398 #endif
2399         task_rq_unlock(rq, &flags);
2400 }
2401
2402 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2403
2404 /**
2405  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2406  * @notifier: notifier struct to register
2407  */
2408 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2409 {
2410         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2411 }
2412 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2413
2414 /**
2415  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2416  * @notifier: notifier struct to unregister
2417  *
2418  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2419  */
2420 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2421 {
2422         hlist_del(&notifier->link);
2423 }
2424 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2425
2426 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2427 {
2428         struct preempt_notifier *notifier;
2429         struct hlist_node *node;
2430
2431         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2432                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2433 }
2434
2435 static void
2436 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2437                                  struct task_struct *next)
2438 {
2439         struct preempt_notifier *notifier;
2440         struct hlist_node *node;
2441
2442         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2443                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2444 }
2445
2446 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2447
2448 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2449 {
2450 }
2451
2452 static void
2453 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2454                                  struct task_struct *next)
2455 {
2456 }
2457
2458 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2459
2460 /**
2461  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2462  * @rq: the runqueue preparing to switch
2463  * @prev: the current task that is being switched out
2464  * @next: the task we are going to switch to.
2465  *
2466  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2467  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2468  * switch.
2469  *
2470  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2471  * hooks.
2472  */
2473 static inline void
2474 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2475                     struct task_struct *next)
2476 {
2477         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2478         prepare_lock_switch(rq, next);
2479         prepare_arch_switch(next);
2480 }
2481
2482 /**
2483  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2484  * @rq: runqueue associated with task-switch
2485  * @prev: the thread we just switched away from.
2486  *
2487  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2488  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2489  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2490  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2491  *
2492  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2493  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2494  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2495  * details.)
2496  */
2497 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2498         __releases(rq->lock)
2499 {
2500         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2501         long prev_state;
2502
2503         rq->prev_mm = NULL;
2504
2505         /*
2506          * A task struct has one reference for the use as "current".
2507          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2508          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2509          * the scheduled task must drop that reference.
2510          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2511          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2512          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2513          * be dropped twice.
2514          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2515          */
2516         prev_state = prev->state;
2517         finish_arch_switch(prev);
2518         finish_lock_switch(rq, prev);
2519 #ifdef CONFIG_SMP
2520         if (current->sched_class->post_schedule)
2521                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2522 #endif
2523
2524         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2525         if (mm)
2526                 mmdrop(mm);
2527         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2528                 /*
2529                  * Remove function-return probe instances associated with this
2530                  * task and put them back on the free list.
2531                  */
2532                 kprobe_flush_task(prev);
2533                 put_task_struct(prev);
2534         }
2535 }
2536
2537 /**
2538  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2539  * @prev: the thread we just switched away from.
2540  */
2541 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2542         __releases(rq->lock)
2543 {
2544         struct rq *rq = this_rq();
2545
2546         finish_task_switch(rq, prev);
2547 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2548         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2549         preempt_enable();
2550 #endif
2551         if (current->set_child_tid)
2552                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2553 }
2554
2555 /*
2556  * context_switch - switch to the new MM and the new
2557  * thread's register state.
2558  */
2559 static inline void
2560 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2561                struct task_struct *next)
2562 {
2563         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2564
2565         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2566         mm = next->mm;
2567         oldmm = prev->active_mm;
2568         /*
2569          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2570          * combine the page table reload and the switch backend into
2571          * one hypercall.
2572          */
2573         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2574
2575         if (unlikely(!mm)) {
2576                 next->active_mm = oldmm;
2577                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2578                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2579         } else
2580                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2581
2582         if (unlikely(!prev->mm)) {
2583                 prev->active_mm = NULL;
2584                 rq->prev_mm = oldmm;
2585         }
2586         /*
2587          * Since the runqueue lock will be released by the next
2588          * task (which is an invalid locking op but in the case
2589          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2590          * do an early lockdep release here:
2591          */
2592 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2593         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2594 #endif
2595
2596         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2597         switch_to(prev, next, prev);
2598
2599         barrier();
2600         /*
2601          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2602          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2603          * frame will be invalid.
2604          */
2605         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2606 }
2607
2608 /*
2609  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2610  *
2611  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2612  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2613  * number of context switches performed since bootup.
2614  */
2615 unsigned long nr_running(void)
2616 {
2617         unsigned long i, sum = 0;
2618
2619         for_each_online_cpu(i)
2620                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2621
2622         return sum;
2623 }
2624
2625 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2626 {
2627         unsigned long i, sum = 0;
2628
2629         for_each_possible_cpu(i)
2630                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2631
2632         /*
2633          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2634          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2635          */
2636         if (unlikely((long)sum < 0))
2637                 sum = 0;
2638
2639         return sum;
2640 }
2641
2642 unsigned long long nr_context_switches(void)
2643 {
2644         int i;
2645         unsigned long long sum = 0;
2646
2647         for_each_possible_cpu(i)
2648                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2649
2650         return sum;
2651 }
2652
2653 unsigned long nr_iowait(void)
2654 {
2655         unsigned long i, sum = 0;
2656
2657         for_each_possible_cpu(i)
2658                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2659
2660         return sum;
2661 }
2662
2663 unsigned long nr_active(void)
2664 {
2665         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2666
2667         for_each_online_cpu(i) {
2668                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2669                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2670         }
2671
2672         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2673                 uninterruptible = 0;
2674
2675         return running + uninterruptible;
2676 }
2677
2678 /*
2679  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2680  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2681  */
2682 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2683 {
2684         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2685         int i, scale;
2686
2687         this_rq->nr_load_updates++;
2688
2689         /* Update our load: */
2690         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2691                 unsigned long old_load, new_load;
2692
2693                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2694
2695                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2696                 new_load = this_load;
2697                 /*
2698                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2699                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2700                  * example.
2701                  */
2702                 if (new_load > old_load)
2703                         new_load += scale-1;
2704                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2705         }
2706 }
2707
2708 #ifdef CONFIG_SMP
2709
2710 /*
2711  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2712  *
2713  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2714  * you need to do so manually before calling.
2715  */
2716 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2717         __acquires(rq1->lock)
2718         __acquires(rq2->lock)
2719 {
2720         BUG_ON(!irqs_disabled());
2721         if (rq1 == rq2) {
2722                 spin_lock(&rq1->lock);
2723                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2724         } else {
2725                 if (rq1 < rq2) {
2726                         spin_lock(&rq1->lock);
2727                         spin_lock(&rq2->lock);
2728                 } else {
2729                         spin_lock(&rq2->lock);
2730                         spin_lock(&rq1->lock);
2731                 }
2732         }
2733         update_rq_clock(rq1);
2734         update_rq_clock(rq2);
2735 }
2736
2737 /*
2738  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2739  *
2740  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2741  * you need to do so manually after calling.
2742  */
2743 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2744         __releases(rq1->lock)
2745         __releases(rq2->lock)
2746 {
2747         spin_unlock(&rq1->lock);
2748         if (rq1 != rq2)
2749                 spin_unlock(&rq2->lock);
2750         else
2751                 __release(rq2->lock);
2752 }
2753
2754 /*
2755  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2756  */
2757 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2758         __releases(this_rq->lock)
2759         __acquires(busiest->lock)
2760         __acquires(this_rq->lock)
2761 {
2762         int ret = 0;
2763
2764         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2765                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2766                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2767                 BUG_ON(1);
2768         }
2769         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2770                 if (busiest < this_rq) {
2771                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2772                         spin_lock(&busiest->lock);
2773                         spin_lock(&this_rq->lock);
2774                         ret = 1;
2775                 } else
2776                         spin_lock(&busiest->lock);
2777         }
2778         return ret;
2779 }
2780
2781 /*
2782  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2783  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2784  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2785  * the cpu_allowed mask is restored.
2786  */
2787 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2788 {
2789         struct migration_req req;
2790         unsigned long flags;
2791         struct rq *rq;
2792
2793         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2794         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2795             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2796                 goto out;
2797
2798         /* force the process onto the specified CPU */
2799         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2800                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2801                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2802
2803                 get_task_struct(mt);
2804                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2805                 wake_up_process(mt);
2806                 put_task_struct(mt);
2807                 wait_for_completion(&req.done);
2808
2809                 return;
2810         }
2811 out:
2812         task_rq_unlock(rq, &flags);
2813 }
2814
2815 /*
2816  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2817  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2818  */
2819 void sched_exec(void)
2820 {
2821         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2822         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2823         put_cpu();
2824         if (new_cpu != this_cpu)
2825                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2826 }
2827
2828 /*
2829  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2830  * Both runqueues must be locked.
2831  */
2832 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2833                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2834 {
2835         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2836         set_task_cpu(p, this_cpu);
2837         activate_task(this_rq, p, 0);
2838         /*
2839          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2840          * to be always true for them.
2841          */
2842         check_preempt_curr(this_rq, p);
2843 }
2844
2845 /*
2846  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2847  */
2848 static
2849 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2850                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2851                      int *all_pinned)
2852 {
2853         /*
2854          * We do not migrate tasks that are:
2855          * 1) running (obviously), or
2856          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2857          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2858          */
2859         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2860                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2861                 return 0;
2862         }
2863         *all_pinned = 0;
2864
2865         if (task_running(rq, p)) {
2866                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2867                 return 0;
2868         }
2869
2870         /*
2871          * Aggressive migration if:
2872          * 1) task is cache cold, or
2873          * 2) too many balance attempts have failed.
2874          */
2875
2876         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2877                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2878 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2879                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2880                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2881                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2882                 }
2883 #endif
2884                 return 1;
2885         }
2886
2887         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2888                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2889                 return 0;
2890         }
2891         return 1;
2892 }
2893
2894 static unsigned long
2895 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2896               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2897               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2898               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2899 {
2900         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2901         struct task_struct *p;
2902         long rem_load_move = max_load_move;
2903
2904         if (max_load_move == 0)
2905                 goto out;
2906
2907         pinned = 1;
2908
2909         /*
2910          * Start the load-balancing iterator:
2911          */
2912         p = iterator->start(iterator->arg);
2913 next:
2914         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2915                 goto out;
2916         /*
2917          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2918          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2919          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2920          */
2921         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2922                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2923         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2924             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2925                 p = iterator->next(iterator->arg);
2926                 goto next;
2927         }
2928
2929         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2930         pulled++;
2931         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2932
2933         /*
2934          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2935          */
2936         if (rem_load_move > 0) {
2937                 if (p->prio < *this_best_prio)
2938                         *this_best_prio = p->prio;
2939                 p = iterator->next(iterator->arg);
2940                 goto next;
2941         }
2942 out:
2943         /*
2944          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2945          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2946          * inside pull_task().
2947          */
2948         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2949
2950         if (all_pinned)
2951                 *all_pinned = pinned;
2952
2953         return max_load_move - rem_load_move;
2954 }
2955
2956 /*
2957  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2958  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2959  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2960  *
2961  * Called with both runqueues locked.
2962  */
2963 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2964                       unsigned long max_load_move,
2965                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2966                       int *all_pinned)
2967 {
2968         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2969         unsigned long total_load_moved = 0;
2970         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2971
2972         do {
2973                 total_load_moved +=
2974                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2975                                 max_load_move - total_load_moved,
2976                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2977                 class = class->next;
2978         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2979
2980         return total_load_moved > 0;
2981 }
2982
2983 static int
2984 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2985                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2986                    struct rq_iterator *iterator)
2987 {
2988         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2989         int pinned = 0;
2990
2991         while (p) {
2992                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2993                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2994                         /*
2995                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2996                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2997                          * stats here rather than inside pull_task().
2998                          */
2999                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3000
3001                         return 1;
3002                 }
3003                 p = iterator->next(iterator->arg);
3004         }
3005
3006         return 0;
3007 }
3008
3009 /*
3010  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3011  * part of active balancing operations within "domain".
3012  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3013  *
3014  * Called with both runqueues locked.
3015  */
3016 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3017                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3018 {
3019         const struct sched_class *class;
3020
3021         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3022                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3023                         return 1;
3024
3025         return 0;
3026 }
3027
3028 /*
3029  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3030  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3031  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3032  */
3033 static struct sched_group *
3034 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3035                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3036                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3037 {
3038         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3039         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3040         unsigned long max_pull;
3041         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3042         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3043         int load_idx, group_imb = 0;
3044 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3045         int power_savings_balance = 1;
3046         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3047         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3048         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3049 #endif
3050
3051         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3052         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3053         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3054         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3055                 load_idx = sd->busy_idx;
3056         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3057                 load_idx = sd->newidle_idx;
3058         else
3059                 load_idx = sd->idle_idx;
3060
3061         do {
3062                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3063                 int local_group;
3064                 int i;
3065                 int __group_imb = 0;
3066                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3067                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3068
3069                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3070
3071                 if (local_group)
3072                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3073
3074                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3075                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3076                 max_cpu_load = 0;
3077                 min_cpu_load = ~0UL;
3078
3079                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3080                         struct rq *rq;
3081
3082                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3083                                 continue;
3084
3085                         rq = cpu_rq(i);
3086
3087                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3088                                 *sd_idle = 0;
3089
3090                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3091                         if (local_group) {
3092                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3093                                         first_idle_cpu = 1;
3094                                         balance_cpu = i;
3095                                 }
3096
3097                                 load = target_load(i, load_idx);
3098                         } else {
3099                                 load = source_load(i, load_idx);
3100                                 if (load > max_cpu_load)
3101                                         max_cpu_load = load;
3102                                 if (min_cpu_load > load)
3103                                         min_cpu_load = load;
3104                         }
3105
3106                         avg_load += load;
3107                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3108                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3109                 }
3110
3111                 /*
3112                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3113                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3114                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3115                  * to do the newly idle load balance.
3116                  */
3117                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3118                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3119                         *balance = 0;
3120                         goto ret;
3121                 }
3122
3123                 total_load += avg_load;
3124                 total_pwr += group->__cpu_power;
3125
3126                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3127                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3128                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3129
3130                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3131                         __group_imb = 1;
3132
3133                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3134
3135                 if (local_group) {
3136                         this_load = avg_load;
3137                         this = group;
3138                         this_nr_running = sum_nr_running;
3139                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3140                 } else if (avg_load > max_load &&
3141                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3142                         max_load = avg_load;
3143                         busiest = group;
3144                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3145                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3146                         group_imb = __group_imb;
3147                 }
3148
3149 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3150                 /*
3151                  * Busy processors will not participate in power savings
3152                  * balance.
3153                  */
3154                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3155                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3156                         goto group_next;
3157
3158                 /*
3159                  * If the local group is idle or completely loaded
3160                  * no need to do power savings balance at this domain
3161                  */
3162                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3163                                     !this_nr_running))
3164                         power_savings_balance = 0;
3165
3166                 /*
3167                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3168                  * don't include that group in power savings calculations
3169                  */
3170                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3171                     || !sum_nr_running)
3172                         goto group_next;
3173
3174                 /*
3175                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3176                  * This is the group from where we need to pick up the load
3177                  * for saving power
3178                  */
3179                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3180                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3181                      first_cpu(group->cpumask) <
3182                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3183                         group_min = group;
3184                         min_nr_running = sum_nr_running;
3185                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3186                                                 sum_nr_running;
3187                 }
3188
3189                 /*
3190                  * Calculate the group which is almost near its
3191                  * capacity but still has some space to pick up some load
3192                  * from other group and save more power
3193                  */
3194                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3195                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3196                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3197                              first_cpu(group->cpumask) >
3198                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3199                                 group_leader = group;
3200                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3201                         }
3202                 }
3203 group_next:
3204 #endif
3205                 group = group->next;
3206         } while (group != sd->groups);
3207
3208         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3209                 goto out_balanced;
3210
3211         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3212
3213         if (this_load >= avg_load ||
3214                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3215                 goto out_balanced;
3216
3217         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3218         if (group_imb)
3219                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3220
3221         /*
3222          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3223          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3224          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3225          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3226          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3227          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3228          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3229          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3230          * appear as very large values with unsigned longs.
3231          */
3232         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3233                 goto out_balanced;
3234
3235         /*
3236          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3237          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3238          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3239          */
3240         if (max_load < avg_load) {
3241                 *imbalance = 0;
3242                 goto small_imbalance;
3243         }
3244
3245         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3246         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3247
3248         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3249         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3250                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3251                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3252
3253         /*
3254          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3255          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3256          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3257          * moved
3258          */
3259         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3260                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3261                 unsigned int imbn;
3262
3263 small_imbalance:
3264                 pwr_move = pwr_now = 0;
3265                 imbn = 2;
3266                 if (this_nr_running) {
3267                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3268                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3269                                 imbn = 1;
3270                 } else
3271                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3272
3273                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3274                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3275                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3276                         return busiest;
3277                 }
3278
3279                 /*
3280                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3281                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3282                  * moving them.
3283                  */
3284
3285                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3286                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3287                 pwr_now += this->__cpu_power *
3288                                 min(this_load_per_task, this_load);
3289                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3290
3291                 /* Amount of load we'd subtract */
3292                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3293                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3294                 if (max_load > tmp)
3295                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3296                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3297
3298                 /* Amount of load we'd add */
3299                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3300                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3301                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3302                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3303                 else
3304                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3305                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3306                 pwr_move += this->__cpu_power *
3307                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3308                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3309
3310                 /* Move if we gain throughput */
3311                 if (pwr_move > pwr_now)
3312                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3313         }
3314
3315         return busiest;
3316
3317 out_balanced:
3318 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3319         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3320                 goto ret;
3321
3322         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3323                 *imbalance = min_load_per_task;
3324                 return group_min;
3325         }
3326 #endif
3327 ret:
3328         *imbalance = 0;
3329         return NULL;
3330 }
3331
3332 /*
3333  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3334  */
3335 static struct rq *
3336 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3337                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3338 {
3339         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3340         unsigned long max_load = 0;
3341         int i;
3342
3343         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3344                 unsigned long wl;
3345
3346                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3347                         continue;
3348
3349                 rq = cpu_rq(i);
3350                 wl = weighted_cpuload(i);
3351
3352                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3353                         continue;
3354
3355                 if (wl > max_load) {
3356                         max_load = wl;
3357                         busiest = rq;
3358                 }
3359         }
3360
3361         return busiest;
3362 }
3363
3364 /*
3365  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3366  * so long as it is large enough.
3367  */
3368 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3369
3370 /*
3371  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3372  * tasks if there is an imbalance.
3373  */
3374 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3375                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3376                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3377 {
3378         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3379         struct sched_group *group;
3380         unsigned long imbalance;
3381         struct rq *busiest;
3382         unsigned long flags;
3383
3384         cpus_setall(*cpus);
3385
3386         /*
3387          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3388          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3389          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3390          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3391          */
3392         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3393             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3394                 sd_idle = 1;
3395
3396         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3397
3398 redo:
3399         update_shares(sd);
3400         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3401                                    cpus, balance);
3402
3403         if (*balance == 0)
3404                 goto out_balanced;
3405
3406         if (!group) {
3407                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3408                 goto out_balanced;
3409         }
3410
3411         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3412         if (!busiest) {
3413                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3414                 goto out_balanced;
3415         }
3416
3417         BUG_ON(busiest == this_rq);
3418
3419         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3420
3421         ld_moved = 0;
3422         if (busiest->nr_running > 1) {
3423                 /*
3424                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3425                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3426                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3427                  * correctly treated as an imbalance.
3428                  */
3429                 local_irq_save(flags);
3430                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3431                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3432                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3433                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3434                 local_irq_restore(flags);
3435
3436                 /*
3437                  * some other cpu did the load balance for us.
3438                  */
3439                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3440                         resched_cpu(this_cpu);
3441
3442                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3443                 if (unlikely(all_pinned)) {
3444                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3445                         if (!cpus_empty(*cpus))
3446                                 goto redo;
3447                         goto out_balanced;
3448                 }
3449         }
3450
3451         if (!ld_moved) {
3452                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3453                 sd->nr_balance_failed++;
3454
3455                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3456
3457                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3458
3459                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3460                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3461                          */
3462                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3463                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3464                                 all_pinned = 1;
3465                                 goto out_one_pinned;
3466                         }
3467
3468                         if (!busiest->active_balance) {
3469                                 busiest->active_balance = 1;
3470                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3471                                 active_balance = 1;
3472                         }
3473                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3474                         if (active_balance)
3475                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3476
3477                         /*
3478                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3479                          * counter.
3480                          */
3481                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3482                 }
3483         } else
3484                 sd->nr_balance_failed = 0;
3485
3486         if (likely(!active_balance)) {
3487                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3488                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3489         } else {
3490                 /*
3491                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3492                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3493                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3494                  * move_tasks).
3495                  */
3496                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3497                         sd->balance_interval *= 2;
3498         }
3499
3500         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3501             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3502                 ld_moved = -1;
3503
3504         goto out;
3505
3506 out_balanced:
3507         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3508
3509         sd->nr_balance_failed = 0;
3510
3511 out_one_pinned:
3512         /* tune up the balancing interval */
3513         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3514                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3515                 sd->balance_interval *= 2;
3516
3517         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3518             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3519                 ld_moved = -1;
3520         else
3521                 ld_moved = 0;
3522 out:
3523         if (ld_moved)
3524                 update_shares(sd);
3525         return ld_moved;
3526 }
3527
3528 /*
3529  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3530  * tasks if there is an imbalance.
3531  *
3532  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3533  * this_rq is locked.
3534  */
3535 static int
3536 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3537                         cpumask_t *cpus)
3538 {
3539         struct sched_group *group;
3540         struct rq *busiest = NULL;
3541         unsigned long imbalance;
3542         int ld_moved = 0;
3543         int sd_idle = 0;
3544         int all_pinned = 0;
3545
3546         cpus_setall(*cpus);
3547
3548         /*
3549          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3550          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3551          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3552          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3553          */
3554         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3555             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3556                 sd_idle = 1;
3557
3558         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3559 redo:
3560         update_shares_locked(this_rq, sd);
3561         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3562                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3563         if (!group) {
3564                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3565                 goto out_balanced;
3566         }
3567
3568         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3569         if (!busiest) {
3570                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3571                 goto out_balanced;
3572         }
3573
3574         BUG_ON(busiest == this_rq);
3575
3576         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3577
3578         ld_moved = 0;
3579         if (busiest->nr_running > 1) {
3580                 /* Attempt to move tasks */
3581                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3582                 /* this_rq->clock is already updated */
3583                 update_rq_clock(busiest);
3584                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3585                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3586                                         &all_pinned);
3587                 spin_unlock(&busiest->lock);
3588
3589                 if (unlikely(all_pinned)) {
3590                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3591                         if (!cpus_empty(*cpus))
3592                                 goto redo;
3593                 }
3594         }
3595
3596         if (!ld_moved) {
3597                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3598                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3599                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3600                         return -1;
3601         } else
3602                 sd->nr_balance_failed = 0;
3603
3604         update_shares_locked(this_rq, sd);
3605         return ld_moved;
3606
3607 out_balanced:
3608         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3609         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3610             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3611                 return -1;
3612         sd->nr_balance_failed = 0;
3613
3614         return 0;
3615 }
3616
3617 /*
3618  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3619  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3620  */
3621 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3622 {
3623         struct sched_domain *sd;
3624         int pulled_task = -1;
3625         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3626         cpumask_t tmpmask;
3627
3628         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3629                 unsigned long interval;
3630
3631                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3632                         continue;
3633
3634                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3635                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3636                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3637                                                            sd, &tmpmask);
3638
3639                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3640                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3641                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3642                 if (pulled_task)
3643                         break;
3644         }
3645         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3646                 /*
3647                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3648                  * a busy processor. So reset next_balance.
3649                  */
3650                 this_rq->next_balance = next_balance;
3651         }
3652 }
3653
3654 /*
3655  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3656  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3657  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3658  * logical imbalances.
3659  *
3660  * Called with busiest_rq locked.
3661  */
3662 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3663 {
3664         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3665         struct sched_domain *sd;
3666         struct rq *target_rq;
3667
3668         /* Is there any task to move? */
3669         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3670                 return;
3671
3672         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3673
3674         /*
3675          * This condition is "impossible", if it occurs
3676          * we need to fix it. Originally reported by
3677          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3678          */
3679         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3680
3681         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3682         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3683         update_rq_clock(busiest_rq);
3684         update_rq_clock(target_rq);
3685
3686         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3687         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3688                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3689                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3690                                 break;
3691         }
3692
3693         if (likely(sd)) {
3694                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3695
3696                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3697                                   sd, CPU_IDLE))
3698                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3699                 else
3700                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3701         }
3702         spin_unlock(&target_rq->lock);
3703 }
3704
3705 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3706 static struct {
3707         atomic_t load_balancer;
3708         cpumask_t cpu_mask;
3709 } nohz ____cacheline_aligned = {
3710         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3711         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3712 };
3713
3714 /*
3715  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3716  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3717  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3718  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3719  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3720  * arrives...
3721  *
3722  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3723  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3724  * nohz.cpu_mask..
3725  *
3726  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3727  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3728  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3729  * there is no need for ilb owner.
3730  *
3731  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3732  * next busy scheduler_tick()
3733  */
3734 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3735 {
3736         int cpu = smp_processor_id();
3737
3738         if (stop_tick) {
3739                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3740                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3741
3742                 /*
3743                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3744                  */
3745                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3746                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3747                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3748                                 BUG();
3749                         return 0;
3750                 }
3751
3752                 /* time for ilb owner also to sleep */
3753                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3754                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3755                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3756                         return 0;
3757                 }
3758
3759                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3760                         /* make me the ilb owner */
3761                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3762                                 return 1;
3763                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3764                         return 1;
3765         } else {
3766                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3767                         return 0;
3768
3769                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3770
3771                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3772                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3773                                 BUG();
3774         }
3775         return 0;
3776 }
3777 #endif
3778
3779 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3780
3781 /*
3782  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3783  * and initiates a balancing operation if so.
3784  *
3785  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3786  */
3787 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3788 {
3789         int balance = 1;
3790         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3791         unsigned long interval;
3792         struct sched_domain *sd;
3793         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3794         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3795         int update_next_balance = 0;
3796         int need_serialize;
3797         cpumask_t tmp;
3798
3799         for_each_domain(cpu, sd) {
3800                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3801                         continue;
3802
3803                 interval = sd->balance_interval;
3804                 if (idle != CPU_IDLE)
3805                         interval *= sd->busy_factor;
3806
3807                 /* scale ms to jiffies */
3808                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3809                 if (unlikely(!interval))
3810                         interval = 1;
3811                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3812                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3813
3814                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3815
3816                 if (need_serialize) {
3817                         if (!spin_trylock(&balancing))
3818                                 goto out;
3819                 }
3820
3821                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3822                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3823                                 /*
3824                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3825                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3826                                  * not idle.
3827                                  */
3828                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3829                         }
3830                         sd->last_balance = jiffies;
3831                 }
3832                 if (need_serialize)
3833                         spin_unlock(&balancing);
3834 out:
3835                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3836                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3837                         update_next_balance = 1;
3838                 }
3839
3840                 /*
3841                  * Stop the load balance at this level. There is another
3842                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3843                  * actively.
3844                  */
3845                 if (!balance)
3846                         break;
3847         }
3848
3849         /*
3850          * next_balance will be updated only when there is a need.
3851          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3852          * updated.
3853          */
3854         if (likely(update_next_balance))
3855                 rq->next_balance = next_balance;
3856 }
3857
3858 /*
3859  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3860  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3861  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3862  */
3863 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3864 {
3865         int this_cpu = smp_processor_id();
3866         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3867         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3868                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3869
3870         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3871
3872 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3873         /*
3874          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3875          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3876          * stopped.
3877          */
3878         if (this_rq->idle_at_tick &&
3879             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3880                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3881                 struct rq *rq;
3882                 int balance_cpu;
3883
3884                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3885                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3886                         /*
3887                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3888                          * work being done for other cpus. Next load
3889                          * balancing owner will pick it up.
3890                          */
3891                         if (need_resched())
3892                                 break;
3893
3894                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3895
3896                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3897                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3898                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3899                 }
3900         }
3901 #endif
3902 }
3903
3904 /*
3905  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3906  *
3907  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3908  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3909  * if the whole system is idle.
3910  */
3911 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3912 {
3913 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3914         /*
3915          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3916          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3917          * load balancer.
3918          */
3919         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3920                 rq->in_nohz_recently = 0;
3921
3922                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3923                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3924                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3925                 }
3926
3927                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3928                         /*
3929                          * simple selection for now: Nominate the
3930                          * first cpu in the nohz list to be the next
3931                          * ilb owner.
3932                          *
3933                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3934                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3935                          */
3936                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3937
3938                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3939                                 resched_cpu(ilb);
3940                 }
3941         }
3942
3943         /*
3944          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3945          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3946          */
3947         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3948             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3949                 resched_cpu(cpu);
3950                 return;
3951         }
3952
3953         /*
3954          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3955          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3956          */
3957         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3958             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3959                 return;
3960 #endif
3961         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3962                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3963 }
3964
3965 #else   /* CONFIG_SMP */
3966
3967 /*
3968  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3969  */
3970 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3971 {
3972 }
3973
3974 #endif
3975
3976 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3977
3978 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3979
3980 /*
3981  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3982  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3983  */
3984 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3985 {
3986         unsigned long flags;
3987         u64 ns, delta_exec;
3988         struct rq *rq;
3989
3990         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3991         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3992         if (task_current(rq, p)) {
3993                 update_rq_clock(rq);
3994                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3995                 if ((s64)delta_exec > 0)
3996                         ns += delta_exec;
3997         }
3998         task_rq_unlock(rq, &flags);
3999
4000         return ns;
4001 }
4002
4003 /*
4004  * Account user cpu time to a process.
4005  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4006  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4007  */
4008 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4009 {
4010         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4011         cputime64_t tmp;
4012
4013         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4014
4015         /* Add user time to cpustat. */
4016         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4017         if (TASK_NICE(p) > 0)
4018                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4019         else
4020                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4021 }
4022
4023 /*
4024  * Account guest cpu time to a process.
4025  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4026  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4027  */
4028 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4029 {
4030         cputime64_t tmp;
4031         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4032
4033         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4034
4035         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4036         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4037
4038         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4039         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4040 }
4041
4042 /*
4043  * Account scaled user cpu time to a process.
4044  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4045  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4046  */
4047 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4048 {
4049         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4050 }
4051
4052 /*
4053  * Account system cpu time to a process.
4054  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4055  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4056  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4057  */
4058 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4059                          cputime_t cputime)
4060 {
4061         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4062         struct rq *rq = this_rq();
4063         cputime64_t tmp;
4064
4065         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4066                 account_guest_time(p, cputime);
4067                 return;
4068         }
4069
4070         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4071
4072         /* Add system time to cpustat. */
4073         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4074         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4075                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4076         else if (softirq_count())
4077                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4078         else if (p != rq->idle)
4079                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4080         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4081                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4082         else
4083                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4084         /* Account for system time used */
4085         acct_update_integrals(p);
4086 }
4087
4088 /*
4089  * Account scaled system cpu time to a process.
4090  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4091  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4092  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4093  */
4094 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4095 {
4096         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4097 }
4098
4099 /*
4100  * Account for involuntary wait time.
4101  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4102  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4103  */
4104 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4105 {
4106         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4107         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4108         struct rq *rq = this_rq();
4109
4110         if (p == rq->idle) {
4111                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4112                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4113                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4114                 else
4115                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4116         } else
4117                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4118 }
4119
4120 /*
4121  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4122  * We call it with interrupts disabled.
4123  *
4124  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4125  * timeslices.
4126  */
4127 void scheduler_tick(void)
4128 {
4129         int cpu = smp_processor_id();
4130         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4131         struct task_struct *curr = rq->curr;
4132
4133         sched_clock_tick();
4134
4135         spin_lock(&rq->lock);
4136         update_rq_clock(rq);
4137         update_cpu_load(rq);
4138         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4139         spin_unlock(&rq->lock);
4140
4141 #ifdef CONFIG_SMP
4142         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4143         trigger_load_balance(rq, cpu);
4144 #endif
4145 }
4146
4147 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4148
4149 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4150 {
4151         /*
4152          * Underflow?
4153          */
4154         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4155                 return;
4156         preempt_count() += val;
4157         /*
4158          * Spinlock count overflowing soon?
4159          */
4160         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4161                                 PREEMPT_MASK - 10);
4162 }
4163 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4164
4165 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4166 {
4167         /*
4168          * Underflow?
4169          */
4170         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4171                 return;
4172         /*
4173          * Is the spinlock portion underflowing?
4174          */
4175         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4176                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4177                 return;
4178
4179         preempt_count() -= val;
4180 }
4181 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4182
4183 #endif
4184
4185 /*
4186  * Print scheduling while atomic bug:
4187  */
4188 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4189 {
4190         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4191
4192         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4193                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4194
4195         debug_show_held_locks(prev);
4196         print_modules();
4197         if (irqs_disabled())
4198                 print_irqtrace_events(prev);
4199
4200         if (regs)
4201                 show_regs(regs);
4202         else
4203                 dump_stack();
4204 }
4205
4206 /*
4207  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4208  */
4209 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4210 {
4211         /*
4212          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4213          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4214          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4215          */
4216         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4217                 __schedule_bug(prev);
4218
4219         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4220
4221         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4222 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4223         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4224                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4225                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4226         }
4227 #endif
4228 }
4229
4230 /*
4231  * Pick up the highest-prio task:
4232  */
4233 static inline struct task_struct *
4234 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4235 {
4236         const struct sched_class *class;
4237         struct task_struct *p;
4238
4239         /*
4240          * Optimization: we know that if all tasks are in
4241          * the fair class we can call that function directly:
4242          */
4243         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4244                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4245                 if (likely(p))
4246                         return p;
4247         }
4248
4249         class = sched_class_highest;
4250         for ( ; ; ) {
4251                 p = class->pick_next_task(rq);
4252                 if (p)
4253                         return p;
4254                 /*
4255                  * Will never be NULL as the idle class always
4256                  * returns a non-NULL p:
4257                  */
4258                 class = class->next;
4259         }
4260 }
4261
4262 /*
4263  * schedule() is the main scheduler function.
4264  */
4265 asmlinkage void __sched schedule(void)
4266 {
4267         struct task_struct *prev, *next;
4268         unsigned long *switch_count;
4269         struct rq *rq;
4270         int cpu, hrtick = sched_feat(HRTICK);
4271
4272 need_resched:
4273         preempt_disable();
4274         cpu = smp_processor_id();
4275         rq = cpu_rq(cpu);
4276         rcu_qsctr_inc(cpu);
4277         prev = rq->curr;
4278         switch_count = &prev->nivcsw;
4279
4280         release_kernel_lock(prev);
4281 need_resched_nonpreemptible:
4282
4283         schedule_debug(prev);
4284
4285         if (hrtick)
4286                 hrtick_clear(rq);
4287
4288         /*
4289          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4290          */
4291         local_irq_disable();
4292         update_rq_clock(rq);
4293         spin_lock(&rq->lock);
4294         clear_tsk_need_resched(prev);
4295
4296         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4297                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4298                         prev->state = TASK_RUNNING;
4299                 else
4300                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4301                 switch_count = &prev->nvcsw;
4302         }
4303
4304 #ifdef CONFIG_SMP
4305         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4306                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4307 #endif
4308
4309         if (unlikely(!rq->nr_running))
4310                 idle_balance(cpu, rq);
4311
4312         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4313         next = pick_next_task(rq, prev);
4314
4315         if (likely(prev != next)) {
4316                 sched_info_switch(prev, next);
4317
4318                 rq->nr_switches++;
4319                 rq->curr = next;
4320                 ++*switch_count;
4321
4322                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4323                 /*
4324                  * the context switch might have flipped the stack from under
4325                  * us, hence refresh the local variables.
4326                  */
4327                 cpu = smp_processor_id();
4328                 rq = cpu_rq(cpu);
4329         } else
4330                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4331
4332         if (hrtick)
4333                 hrtick_set(rq);
4334
4335         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4336                 goto need_resched_nonpreemptible;
4337
4338         preempt_enable_no_resched();
4339         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4340                 goto need_resched;
4341 }
4342 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4343
4344 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4345 /*
4346  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4347  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4348  * occur there and call schedule directly.
4349  */
4350 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4351 {
4352         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4353
4354         /*
4355          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4356          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4357          */
4358         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4359                 return;
4360
4361         do {
4362                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4363                 schedule();
4364                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4365
4366                 /*
4367                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4368                  * between schedule and now.
4369                  */
4370                 barrier();
4371         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4372 }
4373 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4374
4375 /*
4376  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4377  * off of irq context.
4378  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4379  * protect us against recursive calling from irq.
4380  */
4381 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4382 {
4383         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4384
4385         /* Catch callers which need to be fixed */
4386         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4387
4388         do {
4389                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4390                 local_irq_enable();
4391                 schedule();
4392                 local_irq_disable();
4393                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4394
4395                 /*
4396                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4397                  * between schedule and now.
4398                  */
4399                 barrier();
4400         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4401 }
4402
4403 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4404
4405 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4406                           void *key)
4407 {
4408         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4409 }
4410 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4411
4412 /*
4413  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4414  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4415  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4416  *
4417  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4418  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4419  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4420  */
4421 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4422                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4423 {
4424         wait_queue_t *curr, *next;
4425
4426         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4427                 unsigned flags = curr->flags;
4428
4429                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4430                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4431                         break;
4432         }
4433 }
4434
4435 /**
4436  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4437  * @q: the waitqueue
4438  * @mode: which threads
4439  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4440  * @key: is directly passed to the wakeup function
4441  */
4442 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4443                         int nr_exclusive, void *key)
4444 {
4445         unsigned long flags;
4446
4447         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4448         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4449         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4450 }
4451 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4452
4453 /*
4454  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4455  */
4456 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4457 {
4458         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4459 }
4460
4461 /**
4462  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4463  * @q: the waitqueue
4464  * @mode: which threads
4465  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4466  *
4467  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4468  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4469  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4470  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4471  *
4472  * On UP it can prevent extra preemption.
4473  */
4474 void
4475 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4476 {
4477         unsigned long flags;
4478         int sync = 1;
4479
4480         if (unlikely(!q))
4481                 return;
4482
4483         if (unlikely(!nr_exclusive))
4484                 sync = 0;
4485
4486         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4487         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4488         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4489 }
4490 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4491
4492 void complete(struct completion *x)
4493 {
4494         unsigned long flags;
4495
4496         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4497         x->done++;
4498         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4499         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4500 }
4501 EXPORT_SYMBOL(complete);
4502
4503 void complete_all(struct completion *x)
4504 {
4505         unsigned long flags;
4506
4507         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4508         x->done += UINT_MAX/2;
4509         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4510         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4511 }
4512 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4513
4514 static inline long __sched
4515 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4516 {
4517         if (!x->done) {
4518                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4519
4520                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4521                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4522                 do {
4523                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4524                              signal_pending(current)) ||
4525                             (state == TASK_KILLABLE &&
4526                              fatal_signal_pending(current))) {
4527                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4528                                 break;
4529                         }
4530                         __set_current_state(state);
4531                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4532                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4533                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4534                 } while (!x->done && timeout);
4535                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4536                 if (!x->done)
4537                         return timeout;
4538         }
4539         x->done--;
4540         return timeout ?: 1;
4541 }
4542
4543 static long __sched
4544 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4545 {
4546         might_sleep();
4547
4548         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4549         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4550         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4551         return timeout;
4552 }
4553
4554 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4555 {
4556         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4557 }
4558 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4559
4560 unsigned long __sched
4561 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4562 {
4563         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4564 }
4565 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4566
4567 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4568 {
4569         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4570         if (t == -ERESTARTSYS)
4571                 return t;
4572         return 0;
4573 }
4574 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4575
4576 unsigned long __sched
4577 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4578                                           unsigned long timeout)
4579 {
4580         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4581 }
4582 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4583
4584 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4585 {
4586         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4587         if (t == -ERESTARTSYS)
4588                 return t;
4589         return 0;
4590 }
4591 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4592
4593 static long __sched
4594 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4595 {
4596         unsigned long flags;
4597         wait_queue_t wait;
4598
4599         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4600
4601         __set_current_state(state);
4602
4603         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4604         __add_wait_queue(q, &wait);
4605         spin_unlock(&q->lock);
4606         timeout = schedule_timeout(timeout);
4607         spin_lock_irq(&q->lock);
4608         __remove_wait_queue(q, &wait);
4609         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4610
4611         return timeout;
4612 }
4613
4614 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4615 {
4616         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4617 }
4618 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4619
4620 long __sched
4621 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4622 {
4623         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4624 }
4625 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4626
4627 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4628 {
4629         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4630 }
4631 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4632
4633 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4634 {
4635         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4636 }
4637 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4638
4639 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4640
4641 /*
4642  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4643  * @p: task
4644  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4645  *
4646  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4647  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4648  *
4649  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4650  */
4651 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4652 {
4653         unsigned long flags;
4654         int oldprio, on_rq, running;
4655         struct rq *rq;
4656         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4657
4658         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4659
4660         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4661         update_rq_clock(rq);
4662
4663         oldprio = p->prio;
4664         on_rq = p->se.on_rq;
4665         running = task_current(rq, p);
4666         if (on_rq)
4667                 dequeue_task(rq, p, 0);
4668         if (running)
4669                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4670
4671         if (rt_prio(prio))
4672                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4673         else
4674                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4675
4676         p->prio = prio;
4677
4678         if (running)
4679                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4680         if (on_rq) {
4681                 enqueue_task(rq, p, 0);
4682
4683                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4684         }
4685         task_rq_unlock(rq, &flags);
4686 }
4687
4688 #endif
4689
4690 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4691 {
4692         int old_prio, delta, on_rq;
4693         unsigned long flags;
4694         struct rq *rq;
4695
4696         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4697                 return;
4698         /*
4699          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4700          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4701          */
4702         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4703         update_rq_clock(rq);
4704         /*
4705          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4706          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4707          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4708          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4709          */
4710         if (task_has_rt_policy(p)) {
4711                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4712                 goto out_unlock;
4713         }
4714         on_rq = p->se.on_rq;
4715         if (on_rq)
4716                 dequeue_task(rq, p, 0);
4717
4718         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4719         set_load_weight(p);
4720         old_prio = p->prio;
4721         p->prio = effective_prio(p);
4722         delta = p->prio - old_prio;
4723
4724         if (on_rq) {
4725                 enqueue_task(rq, p, 0);
4726                 /*
4727                  * If the task increased its priority or is running and
4728                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4729                  */
4730                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4731                         resched_task(rq->curr);
4732         }
4733 out_unlock:
4734         task_rq_unlock(rq, &flags);
4735 }
4736 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4737
4738 /*
4739  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4740  * @p: task
4741  * @nice: nice value
4742  */
4743 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4744 {
4745         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4746         int nice_rlim = 20 - nice;
4747
4748         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4749                 capable(CAP_SYS_NICE));
4750 }
4751
4752 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4753
4754 /*
4755  * sys_nice - change the priority of the current process.
4756  * @increment: priority increment
4757  *
4758  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4759  * does similar things.
4760  */
4761 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4762 {
4763         long nice, retval;
4764
4765         /*
4766          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4767          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4768          * and we have a single winner.
4769          */
4770         if (increment < -40)
4771                 increment = -40;
4772         if (increment > 40)
4773                 increment = 40;
4774
4775         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4776         if (nice < -20)
4777                 nice = -20;
4778         if (nice > 19)
4779                 nice = 19;
4780
4781         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4782                 return -EPERM;
4783
4784         retval = security_task_setnice(current, nice);
4785         if (retval)
4786                 return retval;
4787
4788         set_user_nice(current, nice);
4789         return 0;
4790 }
4791
4792 #endif
4793
4794 /**
4795  * task_prio - return the priority value of a given task.
4796  * @p: the task in question.
4797  *
4798  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4799  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4800  * around 0, value goes from -16 to +15.
4801  */
4802 int task_prio(const struct task_struct *p)
4803 {
4804         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4805 }
4806
4807 /**
4808  * task_nice - return the nice value of a given task.
4809  * @p: the task in question.
4810  */
4811 int task_nice(const struct task_struct *p)
4812 {
4813         return TASK_NICE(p);
4814 }
4815 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4816
4817 /**
4818  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4819  * @cpu: the processor in question.
4820  */
4821 int idle_cpu(int cpu)
4822 {
4823         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4824 }
4825
4826 /**
4827  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4828  * @cpu: the processor in question.
4829  */
4830 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4831 {
4832         return cpu_rq(cpu)->idle;
4833 }
4834
4835 /**
4836  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4837  * @pid: the pid in question.
4838  */
4839 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4840 {
4841         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4842 }
4843
4844 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4845 static void
4846 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4847 {
4848         BUG_ON(p->se.on_rq);
4849
4850         p->policy = policy;
4851         switch (p->policy) {
4852         case SCHED_NORMAL:
4853         case SCHED_BATCH:
4854         case SCHED_IDLE:
4855                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4856                 break;
4857         case SCHED_FIFO:
4858         case SCHED_RR:
4859                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4860                 break;
4861         }
4862
4863         p->rt_priority = prio;
4864         p->normal_prio = normal_prio(p);
4865         /* we are holding p->pi_lock already */
4866         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4867         set_load_weight(p);
4868 }
4869
4870 /**
4871  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4872  * @p: the task in question.
4873  * @policy: new policy.
4874  * @param: structure containing the new RT priority.
4875  *
4876  * NOTE that the task may be already dead.
4877  */
4878 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4879                        struct sched_param *param)
4880 {
4881         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4882         unsigned long flags;
4883         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4884         struct rq *rq;
4885
4886         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4887         BUG_ON(in_interrupt());
4888 recheck:
4889         /* double check policy once rq lock held */
4890         if (policy < 0)
4891                 policy = oldpolicy = p->policy;
4892         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4893                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4894                         policy != SCHED_IDLE)
4895                 return -EINVAL;
4896         /*
4897          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4898          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4899          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4900          */
4901         if (param->sched_priority < 0 ||
4902             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4903             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4904                 return -EINVAL;
4905         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4906                 return -EINVAL;
4907
4908         /*
4909          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4910          */
4911         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4912                 if (rt_policy(policy)) {
4913                         unsigned long rlim_rtprio;
4914
4915                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4916                                 return -ESRCH;
4917                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4918                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4919
4920                         /* can't set/change the rt policy */
4921                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4922                                 return -EPERM;
4923
4924                         /* can't increase priority */
4925                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4926                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4927                                 return -EPERM;
4928                 }
4929                 /*
4930                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4931                  * move out of SCHED_IDLE either:
4932                  */
4933                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4934                         return -EPERM;
4935
4936                 /* can't change other user's priorities */
4937                 if ((current->euid != p->euid) &&
4938                     (current->euid != p->uid))
4939                         return -EPERM;
4940         }
4941
4942 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4943         /*
4944          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4945          * assigned.
4946          */
4947         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4948                 return -EPERM;
4949 #endif
4950
4951         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4952         if (retval)
4953                 return retval;
4954         /*
4955          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4956          * changing the priority of the task:
4957          */
4958         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4959         /*
4960          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4961          * runqueue lock must be held.
4962          */
4963         rq = __task_rq_lock(p);
4964         /* recheck policy now with rq lock held */
4965         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4966                 policy = oldpolicy = -1;
4967                 __task_rq_unlock(rq);
4968                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4969                 goto recheck;
4970         }
4971         update_rq_clock(rq);
4972         on_rq = p->se.on_rq;
4973         running = task_current(rq, p);
4974         if (on_rq)
4975                 deactivate_task(rq, p, 0);
4976         if (running)
4977                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4978
4979         oldprio = p->prio;
4980         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4981
4982         if (running)
4983                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4984         if (on_rq) {
4985                 activate_task(rq, p, 0);
4986
4987                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4988         }
4989         __task_rq_unlock(rq);
4990         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4991
4992         rt_mutex_adjust_pi(p);
4993
4994         return 0;
4995 }
4996 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4997
4998 static int
4999 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5000 {
5001         struct sched_param lparam;
5002         struct task_struct *p;
5003         int retval;
5004
5005         if (!param || pid < 0)
5006                 return -EINVAL;
5007         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5008                 return -EFAULT;
5009
5010         rcu_read_lock();
5011         retval = -ESRCH;
5012         p = find_process_by_pid(pid);
5013         if (p != NULL)
5014                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5015         rcu_read_unlock();
5016
5017         return retval;
5018 }
5019
5020 /**
5021  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5022  * @pid: the pid in question.
5023  * @policy: new policy.
5024  * @param: structure containing the new RT priority.
5025  */
5026 asmlinkage long
5027 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5028 {
5029         /* negative values for policy are not valid */
5030         if (policy < 0)
5031                 return -EINVAL;
5032
5033         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5034 }
5035
5036 /**
5037  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5038  * @pid: the pid in question.
5039  * @param: structure containing the new RT priority.
5040  */
5041 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5042 {
5043         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5044 }
5045
5046 /**
5047  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5048  * @pid: the pid in question.
5049  */
5050 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5051 {
5052         struct task_struct *p;
5053         int retval;
5054
5055         if (pid < 0)
5056                 return -EINVAL;
5057
5058         retval = -ESRCH;
5059         read_lock(&tasklist_lock);
5060         p = find_process_by_pid(pid);
5061         if (p) {
5062                 retval = security_task_getscheduler(p);
5063                 if (!retval)
5064                         retval = p->policy;
5065         }
5066         read_unlock(&tasklist_lock);
5067         return retval;
5068 }
5069
5070 /**
5071  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5072  * @pid: the pid in question.
5073  * @param: structure containing the RT priority.
5074  */
5075 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5076 {
5077         struct sched_param lp;
5078         struct task_struct *p;
5079         int retval;
5080
5081         if (!param || pid < 0)
5082                 return -EINVAL;
5083
5084         read_lock(&tasklist_lock);
5085         p = find_process_by_pid(pid);
5086         retval = -ESRCH;
5087         if (!p)
5088                 goto out_unlock;
5089
5090         retval = security_task_getscheduler(p);
5091         if (retval)
5092                 goto out_unlock;
5093
5094         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5095         read_unlock(&tasklist_lock);
5096
5097         /*
5098          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5099          */
5100         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5101
5102         return retval;
5103
5104 out_unlock:
5105         read_unlock(&tasklist_lock);
5106         return retval;
5107 }
5108
5109 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5110 {
5111         cpumask_t cpus_allowed;
5112         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5113         struct task_struct *p;
5114         int retval;
5115
5116         get_online_cpus();
5117         read_lock(&tasklist_lock);
5118
5119         p = find_process_by_pid(pid);
5120         if (!p) {
5121                 read_unlock(&tasklist_lock);
5122                 put_online_cpus();
5123                 return -ESRCH;
5124         }
5125
5126         /*
5127          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5128          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5129          * usage count and then drop tasklist_lock.
5130          */
5131         get_task_struct(p);
5132         read_unlock(&tasklist_lock);
5133
5134         retval = -EPERM;
5135         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5136                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5137                 goto out_unlock;
5138
5139         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5140         if (retval)
5141                 goto out_unlock;
5142
5143         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5144         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5145  again:
5146         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5147
5148         if (!retval) {
5149                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5150                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5151                         /*
5152                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5153                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5154                          * cpuset's cpus_allowed
5155                          */
5156                         new_mask = cpus_allowed;
5157                         goto again;
5158                 }
5159         }
5160 out_unlock:
5161         put_task_struct(p);
5162         put_online_cpus();
5163         return retval;
5164 }
5165
5166 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5167                              cpumask_t *new_mask)
5168 {
5169         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5170                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5171         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5172                 len = sizeof(cpumask_t);
5173         }
5174         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5175 }
5176
5177 /**
5178  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5179  * @pid: pid of the process
5180  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5181  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5182  */
5183 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5184                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5185 {
5186         cpumask_t new_mask;
5187         int retval;
5188
5189         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5190         if (retval)
5191                 return retval;
5192
5193         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5194 }
5195
5196 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5197 {
5198         struct task_struct *p;
5199         int retval;
5200
5201         get_online_cpus();
5202         read_lock(&tasklist_lock);
5203
5204         retval = -ESRCH;
5205         p = find_process_by_pid(pid);
5206         if (!p)
5207                 goto out_unlock;
5208
5209         retval = security_task_getscheduler(p);
5210         if (retval)
5211                 goto out_unlock;
5212
5213         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5214
5215 out_unlock:
5216         read_unlock(&tasklist_lock);
5217         put_online_cpus();
5218
5219         return retval;
5220 }
5221
5222 /**
5223  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5224  * @pid: pid of the process
5225  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5226  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5227  */
5228 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5229                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5230 {
5231         int ret;
5232         cpumask_t mask;
5233
5234         if (len < sizeof(cpumask_t))
5235                 return -EINVAL;
5236
5237         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5238         if (ret < 0)
5239                 return ret;
5240
5241         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5242                 return -EFAULT;
5243
5244         return sizeof(cpumask_t);
5245 }
5246
5247 /**
5248  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5249  *
5250  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5251  * other threads running on this CPU then this function will return.
5252  */
5253 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5254 {
5255         struct rq *rq = this_rq_lock();
5256
5257         schedstat_inc(rq, yld_count);
5258         current->sched_class->yield_task(rq);
5259
5260         /*
5261          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5262          * no need to preempt or enable interrupts:
5263          */
5264         __release(rq->lock);
5265         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5266         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5267         preempt_enable_no_resched();
5268
5269         schedule();
5270
5271         return 0;
5272 }
5273
5274 static void __cond_resched(void)
5275 {
5276 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5277         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5278 #endif
5279         /*
5280          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5281          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5282          * cond_resched() call.
5283          */
5284         do {
5285                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5286                 schedule();
5287                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5288         } while (need_resched());
5289 }
5290
5291 int __sched _cond_resched(void)
5292 {
5293         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5294                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5295                 __cond_resched();
5296                 return 1;
5297         }
5298         return 0;
5299 }
5300 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5301
5302 /*
5303  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5304  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5305  *
5306  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5307  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5308  * spin_unlock(), once by hand).
5309  */
5310 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5311 {
5312         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5313         int ret = 0;
5314
5315         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5316                 spin_unlock(lock);
5317                 if (resched && need_resched())
5318                         __cond_resched();
5319                 else
5320                         cpu_relax();
5321                 ret = 1;
5322                 spin_lock(lock);
5323         }
5324         return ret;
5325 }
5326 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5327
5328 int __sched cond_resched_softirq(void)
5329 {
5330         BUG_ON(!in_softirq());
5331
5332         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5333                 local_bh_enable();
5334                 __cond_resched();
5335                 local_bh_disable();
5336                 return 1;
5337         }
5338         return 0;
5339 }
5340 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5341
5342 /**
5343  * yield - yield the current processor to other threads.
5344  *
5345  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5346  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5347  */
5348 void __sched yield(void)
5349 {
5350         set_current_state(TASK_RUNNING);
5351         sys_sched_yield();
5352 }
5353 EXPORT_SYMBOL(yield);
5354
5355 /*
5356  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5357  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5358  *
5359  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5360  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5361  */
5362 void __sched io_schedule(void)
5363 {
5364         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5365
5366         delayacct_blkio_start();
5367         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5368         schedule();
5369         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5370         delayacct_blkio_end();
5371 }
5372 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5373
5374 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5375 {
5376         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5377         long ret;
5378
5379         delayacct_blkio_start();
5380         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5381         ret = schedule_timeout(timeout);
5382         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5383         delayacct_blkio_end();
5384         return ret;
5385 }
5386
5387 /**
5388  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5389  * @policy: scheduling class.
5390  *
5391  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5392  * by a given scheduling class.
5393  */
5394 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5395 {
5396         int ret = -EINVAL;
5397
5398         switch (policy) {
5399         case SCHED_FIFO:
5400         case SCHED_RR:
5401                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5402                 break;
5403         case SCHED_NORMAL:
5404         case SCHED_BATCH:
5405         case SCHED_IDLE:
5406                 ret = 0;
5407                 break;
5408         }
5409         return ret;
5410 }
5411
5412 /**
5413  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5414  * @policy: scheduling class.
5415  *
5416  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5417  * by a given scheduling class.
5418  */
5419 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5420 {
5421         int ret = -EINVAL;
5422
5423         switch (policy) {
5424         case SCHED_FIFO:
5425         case SCHED_RR:
5426                 ret = 1;
5427                 break;
5428         case SCHED_NORMAL:
5429         case SCHED_BATCH:
5430         case SCHED_IDLE:
5431                 ret = 0;
5432         }
5433         return ret;
5434 }
5435
5436 /**
5437  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5438  * @pid: pid of the process.
5439  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5440  *
5441  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5442  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5443  */
5444 asmlinkage
5445 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5446 {
5447         struct task_struct *p;
5448         unsigned int time_slice;
5449         int retval;
5450         struct timespec t;
5451
5452         if (pid < 0)
5453                 return -EINVAL;
5454
5455         retval = -ESRCH;
5456         read_lock(&tasklist_lock);
5457         p = find_process_by_pid(pid);
5458         if (!p)
5459                 goto out_unlock;
5460
5461         retval = security_task_getscheduler(p);
5462         if (retval)
5463                 goto out_unlock;
5464
5465         /*
5466          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5467          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5468          */
5469         time_slice = 0;
5470         if (p->policy == SCHED_RR) {
5471                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5472         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5473                 struct sched_entity *se = &p->se;
5474                 unsigned long flags;
5475                 struct rq *rq;
5476
5477                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5478                 if (rq->cfs.load.weight)
5479                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5480                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5481         }
5482         read_unlock(&tasklist_lock);
5483         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5484         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5485         return retval;
5486
5487 out_unlock:
5488         read_unlock(&tasklist_lock);
5489         return retval;
5490 }
5491
5492 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5493
5494 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5495 {
5496         unsigned long free = 0;
5497         unsigned state;
5498
5499         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5500         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5501                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5502 #if BITS_PER_LONG == 32
5503         if (state == TASK_RUNNING)
5504                 printk(KERN_CONT " running  ");
5505         else
5506                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5507 #else
5508         if (state == TASK_RUNNING)
5509                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5510         else
5511                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5512 #endif
5513 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5514         {
5515                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5516                 while (!*n)
5517                         n++;
5518                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5519         }
5520 #endif
5521         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5522                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5523
5524         show_stack(p, NULL);
5525 }
5526
5527 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5528 {
5529         struct task_struct *g, *p;
5530
5531 #if BITS_PER_LONG == 32
5532         printk(KERN_INFO
5533                 "  task                PC stack   pid father\n");
5534 #else
5535         printk(KERN_INFO
5536                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5537 #endif
5538         read_lock(&tasklist_lock);
5539         do_each_thread(g, p) {
5540                 /*
5541                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5542                  * console might take alot of time:
5543                  */
5544                 touch_nmi_watchdog();
5545                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5546                         sched_show_task(p);
5547         } while_each_thread(g, p);
5548
5549         touch_all_softlockup_watchdogs();
5550
5551 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5552         sysrq_sched_debug_show();
5553 #endif
5554         read_unlock(&tasklist_lock);
5555         /*
5556          * Only show locks if all tasks are dumped:
5557          */
5558         if (state_filter == -1)
5559                 debug_show_all_locks();
5560 }
5561
5562 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5563 {
5564         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5565 }
5566
5567 /**
5568  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5569  * @idle: task in question
5570  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5571  *
5572  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5573  * flag, to make booting more robust.
5574  */
5575 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5576 {
5577         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5578         unsigned long flags;
5579
5580         __sched_fork(idle);
5581         idle->se.exec_start = sched_clock();
5582
5583         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5584         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5585         __set_task_cpu(idle, cpu);
5586
5587         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5588         rq->curr = rq->idle = idle;
5589 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5590         idle->oncpu = 1;
5591 #endif
5592         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5593
5594         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5595 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5596         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5597 #else
5598         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5599 #endif
5600         /*
5601          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5602          */
5603         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5604 }
5605
5606 /*
5607  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5608  * indicates which cpus entered this state. This is used
5609  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5610  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5611  * always be CPU_MASK_NONE.
5612  */
5613 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5614
5615 /*
5616  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5617  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5618  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5619  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5620  * number of CPUs.
5621  *
5622  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5623  */
5624 static inline void sched_init_granularity(void)
5625 {
5626         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5627         const unsigned long limit = 200000000;
5628
5629         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5630         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5631                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5632
5633         sysctl_sched_latency *= factor;
5634         if (sysctl_sched_latency > limit)
5635                 sysctl_sched_latency = limit;
5636
5637         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5638 }
5639
5640 #ifdef CONFIG_SMP
5641 /*
5642  * This is how migration works:
5643  *
5644  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5645  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5646  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5647  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5648  *    thread off the CPU)
5649  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5650  *    task is still in the wrong runqueue.
5651  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5652  *    it and puts it into the right queue.
5653  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5654  * 7) we wake up and the migration is done.
5655  */
5656
5657 /*
5658  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5659  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5660  * is removed from the allowed bitmask.
5661  *
5662  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5663  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5664  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5665  */
5666 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5667 {
5668         struct migration_req req;
5669         unsigned long flags;
5670         struct rq *rq;
5671         int ret = 0;
5672
5673         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5674         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5675                 ret = -EINVAL;
5676                 goto out;
5677         }
5678
5679         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5680                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5681                 ret = -EINVAL;
5682                 goto out;
5683         }
5684
5685         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5686                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5687         else {
5688                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5689                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5690         }
5691
5692         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5693         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5694                 goto out;
5695
5696         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5697                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5698                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5699                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5700                 wait_for_completion(&req.done);
5701                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5702                 return 0;
5703         }
5704 out:
5705         task_rq_unlock(rq, &flags);
5706
5707         return ret;
5708 }
5709 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5710
5711 /*
5712  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5713  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5714  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5715  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5716  *
5717  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5718  * as the task is no longer on this CPU.
5719  *
5720  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5721  */
5722 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5723 {
5724         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5725         int ret = 0, on_rq;
5726
5727         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5728                 return ret;
5729
5730         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5731         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5732
5733         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5734         /* Already moved. */
5735         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5736                 goto out;
5737         /* Affinity changed (again). */
5738         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5739                 goto out;
5740
5741         on_rq = p->se.on_rq;
5742         if (on_rq)
5743                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5744
5745         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5746         if (on_rq) {
5747                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5748                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5749         }
5750         ret = 1;
5751 out:
5752         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5753         return ret;
5754 }
5755
5756 /*
5757  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5758  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5759  * another runqueue.
5760  */
5761 static int migration_thread(void *data)
5762 {
5763         int cpu = (long)data;
5764         struct rq *rq;
5765
5766         rq = cpu_rq(cpu);
5767         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5768
5769         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5770         while (!kthread_should_stop()) {
5771                 struct migration_req *req;
5772                 struct list_head *head;
5773
5774                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5775
5776                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5777                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5778                         goto wait_to_die;
5779                 }
5780
5781                 if (rq->active_balance) {
5782                         active_load_balance(rq, cpu);
5783                         rq->active_balance = 0;
5784                 }
5785
5786                 head = &rq->migration_queue;
5787
5788                 if (list_empty(head)) {
5789                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5790                         schedule();
5791                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5792                         continue;
5793                 }
5794                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5795                 list_del_init(head->next);
5796
5797                 spin_unlock(&rq->lock);
5798                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5799                 local_irq_enable();
5800
5801                 complete(&req->done);
5802         }
5803         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5804         return 0;
5805
5806 wait_to_die:
5807         /* Wait for kthread_stop */
5808         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5809         while (!kthread_should_stop()) {
5810                 schedule();
5811                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5812         }
5813         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5814         return 0;
5815 }
5816
5817 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5818
5819 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5820 {
5821         int ret;
5822
5823         local_irq_disable();
5824         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5825         local_irq_enable();
5826         return ret;
5827 }
5828
5829 /*
5830  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5831  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5832  */
5833 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5834 {
5835         unsigned long flags;
5836         cpumask_t mask;
5837         struct rq *rq;
5838         int dest_cpu;
5839
5840         do {
5841                 /* On same node? */
5842                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5843                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5844                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5845
5846                 /* On any allowed CPU? */
5847                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5848                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5849
5850                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5851                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5852                         cpumask_t cpus_allowed;
5853
5854                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5855                         /*
5856                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5857                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5858                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5859                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5860                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5861                          */
5862                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5863                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5864                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5865                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5866
5867                         /*
5868                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5869                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5870                          * leave kernel.
5871                          */
5872                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5873                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5874                                        "longer affine to cpu%d\n",
5875                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5876                         }
5877                 }
5878         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5879 }
5880
5881 /*
5882  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5883  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5884  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5885  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5886  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5887  */
5888 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5889 {
5890         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
5891         unsigned long flags;
5892
5893         local_irq_save(flags);
5894         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5895         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5896         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5897         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5898         local_irq_restore(flags);
5899 }
5900
5901 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5902 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5903 {
5904         struct task_struct *p, *t;
5905
5906         read_lock(&tasklist_lock);
5907
5908         do_each_thread(t, p) {
5909                 if (p == current)
5910                         continue;
5911
5912                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5913                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5914         } while_each_thread(t, p);
5915
5916         read_unlock(&tasklist_lock);
5917 }
5918
5919 /*
5920  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5921  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5922  * Used by CPU offline code.
5923  */
5924 void sched_idle_next(void)
5925 {
5926         int this_cpu = smp_processor_id();
5927         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5928         struct task_struct *p = rq->idle;
5929         unsigned long flags;
5930
5931         /* cpu has to be offline */
5932         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5933
5934         /*
5935          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5936          * and interrupts disabled on the current cpu.
5937          */
5938         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5939
5940         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5941
5942         update_rq_clock(rq);
5943         activate_task(rq, p, 0);
5944
5945         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5946 }
5947
5948 /*
5949  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5950  * offline.
5951  */
5952 void idle_task_exit(void)
5953 {
5954         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5955
5956         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5957
5958         if (mm != &init_mm)
5959                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5960         mmdrop(mm);
5961 }
5962
5963 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5964 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5965 {
5966         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5967
5968         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5969         BUG_ON(!p->exit_state);
5970
5971         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5972         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5973
5974         get_task_struct(p);
5975
5976         /*
5977          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5978          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5979          * fine.
5980          */
5981         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5982         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5983         spin_lock_irq(&rq->lock);
5984
5985         put_task_struct(p);
5986 }
5987
5988 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5989 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5990 {
5991         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5992         struct task_struct *next;
5993
5994         for ( ; ; ) {
5995                 if (!rq->nr_running)
5996                         break;
5997                 update_rq_clock(rq);
5998                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5999                 if (!next)
6000                         break;
6001                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6002
6003         }
6004 }
6005 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6006
6007 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6008
6009 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6010         {
6011                 .procname       = "sched_domain",
6012                 .mode           = 0555,
6013         },
6014         {0, },
6015 };
6016
6017 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6018         {
6019                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6020                 .procname       = "kernel",
6021                 .mode           = 0555,
6022                 .child          = sd_ctl_dir,
6023         },
6024         {0, },
6025 };
6026
6027 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6028 {
6029         struct ctl_table *entry =
6030                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6031
6032         return entry;
6033 }
6034
6035 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6036 {
6037         struct ctl_table *entry;
6038
6039         /*
6040          * In the intermediate directories, both the child directory and
6041          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6042          * will always be set. In the lowest directory the names are
6043          * static strings and all have proc handlers.
6044          */
6045         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6046                 if (entry->child)
6047                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6048                 if (entry->proc_handler == NULL)
6049                         kfree(entry->procname);
6050         }
6051
6052         kfree(*tablep);
6053         *tablep = NULL;
6054 }
6055
6056 static void
6057 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6058                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6059                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6060 {
6061         entry->procname = procname;
6062         entry->data = data;
6063         entry->maxlen = maxlen;
6064         entry->mode = mode;
6065         entry->proc_handler = proc_handler;
6066 }
6067
6068 static struct ctl_table *
6069 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6070 {
6071         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6072
6073         if (table == NULL)
6074                 return NULL;
6075
6076         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6077                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6078         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6079                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6080         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6081                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6082         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6083                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6084         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6085                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6086         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6087                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6088         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6089                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6090         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6091                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6092         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6093                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6094         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6095                 &sd->cache_nice_tries,
6096                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6097         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6098                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6099         /* &table[11] is terminator */
6100
6101         return table;
6102 }
6103
6104 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6105 {
6106         struct ctl_table *entry, *table;
6107         struct sched_domain *sd;
6108         int domain_num = 0, i;
6109         char buf[32];
6110
6111         for_each_domain(cpu, sd)
6112                 domain_num++;
6113         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6114         if (table == NULL)
6115                 return NULL;
6116
6117         i = 0;
6118         for_each_domain(cpu, sd) {
6119                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6120                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6121                 entry->mode = 0555;
6122                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6123                 entry++;
6124                 i++;
6125         }
6126         return table;
6127 }
6128
6129 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6130 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6131 {
6132         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6133         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6134         char buf[32];
6135
6136         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6137         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6138
6139         if (entry == NULL)
6140                 return;
6141
6142         for_each_online_cpu(i) {
6143                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6144                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6145                 entry->mode = 0555;
6146                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6147                 entry++;
6148         }
6149
6150         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6151         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6152 }
6153
6154 /* may be called multiple times per register */
6155 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6156 {
6157         if (sd_sysctl_header)
6158                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6159         sd_sysctl_header = NULL;
6160         if (sd_ctl_dir[0].child)
6161                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6162 }
6163 #else
6164 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6165 {
6166 }
6167 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6168 {
6169 }
6170 #endif
6171
6172 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6173 {
6174         if (!rq->online) {
6175                 const struct sched_class *class;
6176
6177                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6178                 rq->online = 1;
6179
6180                 for_each_class(class) {
6181                         if (class->rq_online)
6182                                 class->rq_online(rq);
6183                 }
6184         }
6185 }
6186
6187 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6188 {
6189         if (rq->online) {
6190                 const struct sched_class *class;
6191
6192                 for_each_class(class) {
6193                         if (class->rq_offline)
6194                                 class->rq_offline(rq);
6195                 }
6196
6197                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6198                 rq->online = 0;
6199         }
6200 }
6201
6202 /*
6203  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6204  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6205  */
6206 static int __cpuinit
6207 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6208 {
6209         struct task_struct *p;
6210         int cpu = (long)hcpu;
6211         unsigned long flags;
6212         struct rq *rq;
6213
6214         switch (action) {
6215
6216         case CPU_UP_PREPARE:
6217         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6218                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6219                 if (IS_ERR(p))
6220                         return NOTIFY_BAD;
6221                 kthread_bind(p, cpu);
6222                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6223                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6224                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6225                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6226                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6227                 break;
6228
6229         case CPU_ONLINE:
6230         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6231                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6232                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6233
6234                 /* Update our root-domain */
6235                 rq = cpu_rq(cpu);
6236                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6237                 if (rq->rd) {
6238                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6239
6240                         set_rq_online(rq);
6241                 }
6242                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6243                 break;
6244
6245 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6246         case CPU_UP_CANCELED:
6247         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6248                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6249                         break;
6250                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6251                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6252                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6253                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6254                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6255                 break;
6256
6257         case CPU_DEAD:
6258         case CPU_DEAD_FROZEN:
6259                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6260                 migrate_live_tasks(cpu);
6261                 rq = cpu_rq(cpu);
6262                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6263                 rq->migration_thread = NULL;
6264                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6265                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6266                 update_rq_clock(rq);
6267                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6268                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6269                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6270                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6271                 migrate_dead_tasks(cpu);
6272                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6273                 cpuset_unlock();
6274                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6275                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6276
6277                 /*
6278                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6279                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6280                  * the requestors.
6281                  */
6282                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6283                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6284                         struct migration_req *req;
6285
6286                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6287                                          struct migration_req, list);
6288                         list_del_init(&req->list);
6289                         complete(&req->done);
6290                 }
6291                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6292                 break;
6293
6294         case CPU_DYING:
6295         case CPU_DYING_FROZEN:
6296                 /* Update our root-domain */
6297                 rq = cpu_rq(cpu);
6298                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6299                 if (rq->rd) {
6300                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6301                         set_rq_offline(rq);
6302                 }
6303                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6304                 break;
6305 #endif
6306         }
6307         return NOTIFY_OK;
6308 }
6309
6310 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6311  * happens before everything else.
6312  */
6313 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6314         .notifier_call = migration_call,
6315         .priority = 10
6316 };
6317
6318 void __init migration_init(void)
6319 {
6320         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6321         int err;
6322
6323         /* Start one for the boot CPU: */
6324         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6325         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6326         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6327         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6328 }
6329 #endif
6330
6331 #ifdef CONFIG_SMP
6332
6333 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6334
6335 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6336 {
6337         switch (lvl) {
6338         case SD_LV_NONE:
6339                         return "NONE";
6340         case SD_LV_SIBLING:
6341                         return "SIBLING";
6342         case SD_LV_MC:
6343                         return "MC";
6344         case SD_LV_CPU:
6345                         return "CPU";
6346         case SD_LV_NODE:
6347                         return "NODE";
6348         case SD_LV_ALLNODES:
6349                         return "ALLNODES";
6350         case SD_LV_MAX:
6351                         return "MAX";
6352
6353         }
6354         return "MAX";
6355 }
6356
6357 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6358                                   cpumask_t *groupmask)
6359 {
6360         struct sched_group *group = sd->groups;
6361         char str[256];
6362
6363         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6364         cpus_clear(*groupmask);
6365
6366         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6367
6368         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6369                 printk("does not load-balance\n");
6370                 if (sd->parent)
6371                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6372                                         " has parent");
6373                 return -1;
6374         }
6375
6376         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6377                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6378
6379         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6380                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6381                                 "CPU%d\n", cpu);
6382         }
6383         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6384                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6385                                 " CPU%d\n", cpu);
6386         }
6387
6388         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6389         do {
6390                 if (!group) {
6391                         printk("\n");
6392                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6393                         break;
6394                 }
6395
6396                 if (!group->__cpu_power) {
6397                         printk(KERN_CONT "\n");
6398                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6399                                         "set\n");
6400                         break;
6401                 }
6402
6403                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6404                         printk(KERN_CONT "\n");
6405                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6406                         break;
6407                 }
6408
6409                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6410                         printk(KERN_CONT "\n");
6411                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6412                         break;
6413                 }
6414
6415                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6416
6417                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6418                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6419
6420                 group = group->next;
6421         } while (group != sd->groups);
6422         printk(KERN_CONT "\n");
6423
6424         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6425                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6426
6427         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6428                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6429                         "of domain->span\n");
6430         return 0;
6431 }
6432
6433 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6434 {
6435         cpumask_t *groupmask;
6436         int level = 0;
6437
6438         if (!sd) {
6439                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6440                 return;
6441         }
6442
6443         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6444
6445         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6446         if (!groupmask) {
6447                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6448                 return;
6449         }
6450
6451         for (;;) {
6452                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6453                         break;
6454                 level++;
6455                 sd = sd->parent;
6456                 if (!sd)
6457                         break;
6458         }
6459         kfree(groupmask);
6460 }
6461 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6462 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6463 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6464
6465 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6466 {
6467         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6468                 return 1;
6469
6470         /* Following flags need at least 2 groups */
6471         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6472                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6473                          SD_BALANCE_FORK |
6474                          SD_BALANCE_EXEC |
6475                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6476                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6477                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6478                         return 0;
6479         }
6480
6481         /* Following flags don't use groups */
6482         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6483                          SD_WAKE_AFFINE |
6484                          SD_WAKE_BALANCE))
6485                 return 0;
6486
6487         return 1;
6488 }
6489
6490 static int
6491 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6492 {
6493         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6494
6495         if (sd_degenerate(parent))
6496                 return 1;
6497
6498         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6499                 return 0;
6500
6501         /* Does parent contain flags not in child? */
6502         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6503         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6504                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6505         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6506         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6507                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6508                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6509                                 SD_BALANCE_FORK |
6510                                 SD_BALANCE_EXEC |
6511                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6512                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6513         }
6514         if (~cflags & pflags)
6515                 return 0;
6516
6517         return 1;
6518 }
6519
6520 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6521 {
6522         unsigned long flags;
6523
6524         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6525
6526         if (rq->rd) {
6527                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6528
6529                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6530                         set_rq_offline(rq);
6531
6532                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6533
6534                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6535                         kfree(old_rd);
6536         }
6537
6538         atomic_inc(&rd->refcount);
6539         rq->rd = rd;
6540
6541         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6542         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6543                 set_rq_online(rq);
6544
6545         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6546 }
6547
6548 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6549 {
6550         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6551
6552         cpus_clear(rd->span);
6553         cpus_clear(rd->online);
6554
6555         cpupri_init(&rd->cpupri);
6556 }
6557
6558 static void init_defrootdomain(void)
6559 {
6560         init_rootdomain(&def_root_domain);
6561         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6562 }
6563
6564 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6565 {
6566         struct root_domain *rd;
6567
6568         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6569         if (!rd)
6570                 return NULL;
6571
6572         init_rootdomain(rd);
6573
6574         return rd;
6575 }
6576
6577 /*
6578  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6579  * hold the hotplug lock.
6580  */
6581 static void
6582 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6583 {
6584         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6585         struct sched_domain *tmp;
6586
6587         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6588         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6589                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6590                 if (!parent)
6591                         break;
6592                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6593                         tmp->parent = parent->parent;
6594                         if (parent->parent)
6595                                 parent->parent->child = tmp;
6596                 }
6597         }
6598
6599         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6600                 sd = sd->parent;
6601                 if (sd)
6602                         sd->child = NULL;
6603         }
6604
6605         sched_domain_debug(sd, cpu);
6606
6607         rq_attach_root(rq, rd);
6608         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6609 }
6610
6611 /* cpus with isolated domains */
6612 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6613
6614 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6615 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6616 {
6617         int ints[NR_CPUS], i;
6618
6619         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6620         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6621         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6622                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6623                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6624         return 1;
6625 }
6626
6627 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6628
6629 /*
6630  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6631  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6632  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6633  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6634  *
6635  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6636  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6637  * and ->cpu_power to 0.
6638  */
6639 static void
6640 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6641                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6642                                         struct sched_group **sg,
6643                                         cpumask_t *tmpmask),
6644                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6645 {
6646         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6647         int i;
6648
6649         cpus_clear(*covered);
6650
6651         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6652                 struct sched_group *sg;
6653                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6654                 int j;
6655
6656                 if (cpu_isset(i, *covered))
6657                         continue;
6658
6659                 cpus_clear(sg->cpumask);
6660                 sg->__cpu_power = 0;
6661
6662                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6663                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6664                                 continue;
6665
6666                         cpu_set(j, *covered);
6667                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6668                 }
6669                 if (!first)
6670                         first = sg;
6671                 if (last)
6672                         last->next = sg;
6673                 last = sg;
6674         }
6675         last->next = first;
6676 }
6677
6678 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6679
6680 #ifdef CONFIG_NUMA
6681
6682 /**
6683  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6684  * @node: node whose sched_domain we're building
6685  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6686  *
6687  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6688  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6689  *
6690  * Should use nodemask_t.
6691  */
6692 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6693 {
6694         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6695
6696         min_val = INT_MAX;
6697
6698         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6699                 /* Start at @node */
6700                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6701
6702                 if (!nr_cpus_node(n))
6703                         continue;
6704
6705                 /* Skip already used nodes */
6706                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6707                         continue;
6708
6709                 /* Simple min distance search */
6710                 val = node_distance(node, n);
6711
6712                 if (val < min_val) {
6713                         min_val = val;
6714                         best_node = n;
6715                 }
6716         }
6717
6718         node_set(best_node, *used_nodes);
6719         return best_node;
6720 }
6721
6722 /**
6723  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6724  * @node: node whose cpumask we're constructing
6725  * @span: resulting cpumask
6726  *
6727  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6728  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6729  * out optimally.
6730  */
6731 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6732 {
6733         nodemask_t used_nodes;
6734         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6735         int i;
6736
6737         cpus_clear(*span);
6738         nodes_clear(used_nodes);
6739
6740         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6741         node_set(node, used_nodes);
6742
6743         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6744                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6745
6746                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6747                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6748         }
6749 }
6750 #endif /* CONFIG_NUMA */
6751
6752 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6753
6754 /*
6755  * SMT sched-domains:
6756  */
6757 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6758 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6759 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6760
6761 static int
6762 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6763                  cpumask_t *unused)
6764 {
6765         if (sg)
6766                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6767         return cpu;
6768 }
6769 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6770
6771 /*
6772  * multi-core sched-domains:
6773  */
6774 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6775 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6776 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6777 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6778
6779 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6780 static int
6781 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6782                   cpumask_t *mask)
6783 {
6784         int group;
6785
6786         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6787         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6788         group = first_cpu(*mask);
6789         if (sg)
6790                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6791         return group;
6792 }
6793 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6794 static int
6795 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6796                   cpumask_t *unused)
6797 {
6798         if (sg)
6799                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6800         return cpu;
6801 }
6802 #endif
6803
6804 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6805 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6806
6807 static int
6808 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6809                   cpumask_t *mask)
6810 {
6811         int group;
6812 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6813         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6814         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6815         group = first_cpu(*mask);
6816 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6817         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6818         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6819         group = first_cpu(*mask);
6820 #else
6821         group = cpu;
6822 #endif
6823         if (sg)
6824                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6825         return group;
6826 }
6827
6828 #ifdef CONFIG_NUMA
6829 /*
6830  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6831  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6832  * gets dynamically allocated.
6833  */
6834 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6835 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6836
6837 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6838 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6839
6840 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6841                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6842 {
6843         int group;
6844
6845         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6846         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6847         group = first_cpu(*nodemask);
6848
6849         if (sg)
6850                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6851         return group;
6852 }
6853
6854 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6855 {
6856         struct sched_group *sg = group_head;
6857         int j;
6858
6859         if (!sg)
6860                 return;
6861         do {
6862                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6863                         struct sched_domain *sd;
6864
6865                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6866                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6867                                 /*
6868                                  * Only add "power" once for each
6869                                  * physical package.
6870                                  */
6871                                 continue;
6872                         }
6873
6874                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6875                 }
6876                 sg = sg->next;
6877         } while (sg != group_head);
6878 }
6879 #endif /* CONFIG_NUMA */
6880
6881 #ifdef CONFIG_NUMA
6882 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6883 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6884 {
6885         int cpu, i;
6886
6887         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6888                 struct sched_group **sched_group_nodes
6889                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6890
6891                 if (!sched_group_nodes)
6892                         continue;
6893
6894                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6895                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6896
6897                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
6898                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6899                         if (cpus_empty(*nodemask))
6900                                 continue;
6901
6902                         if (sg == NULL)
6903                                 continue;
6904                         sg = sg->next;
6905 next_sg:
6906                         oldsg = sg;
6907                         sg = sg->next;
6908                         kfree(oldsg);
6909                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6910                                 goto next_sg;
6911                 }
6912                 kfree(sched_group_nodes);
6913                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6914         }
6915 }
6916 #else /* !CONFIG_NUMA */
6917 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6918 {
6919 }
6920 #endif /* CONFIG_NUMA */
6921
6922 /*
6923  * Initialize sched groups cpu_power.
6924  *
6925  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6926  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6927  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6928  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6929  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6930  * less cpu_power.
6931  *
6932  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6933  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6934  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6935  */
6936 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6937 {
6938         struct sched_domain *child;
6939         struct sched_group *group;
6940
6941         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6942
6943         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6944                 return;
6945
6946         child = sd->child;
6947
6948         sd->groups->__cpu_power = 0;
6949
6950         /*
6951          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6952          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6953          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6954          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6955          * same sched domain.
6956          */
6957         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6958                        (child->flags &
6959                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6960                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6961                 return;
6962         }
6963
6964         /*
6965          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6966          */
6967         group = child->groups;
6968         do {
6969                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6970                 group = group->next;
6971         } while (group != child->groups);
6972 }
6973
6974 /*
6975  * Initializers for schedule domains
6976  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6977  */
6978
6979 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6980 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6981 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6982 {                                                               \
6983         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6984         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6985         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6986 }
6987
6988 SD_INIT_FUNC(CPU)
6989 #ifdef CONFIG_NUMA
6990  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6991  SD_INIT_FUNC(NODE)
6992 #endif
6993 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6994  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6995 #endif
6996 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6997  SD_INIT_FUNC(MC)
6998 #endif
6999
7000 /*
7001  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7002  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7003  * if the amount of space is significant.
7004  */
7005 struct allmasks {
7006         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7007         union {
7008                 cpumask_t nodemask;
7009                 cpumask_t this_sibling_map;
7010                 cpumask_t this_core_map;
7011         };
7012         cpumask_t send_covered;
7013
7014 #ifdef CONFIG_NUMA
7015         cpumask_t domainspan;
7016         cpumask_t covered;
7017         cpumask_t notcovered;
7018 #endif
7019 };
7020
7021 #if     NR_CPUS > 128
7022 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7023 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7024 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7025 #else
7026 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7027 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7028 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7029 #endif
7030
7031 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7032                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7033
7034 static int default_relax_domain_level = -1;
7035
7036 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7037 {
7038         unsigned long val;
7039
7040         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7041         if (val < SD_LV_MAX)
7042                 default_relax_domain_level = val;
7043
7044         return 1;
7045 }
7046 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7047
7048 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7049                                  struct sched_domain_attr *attr)
7050 {
7051         int request;
7052
7053         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7054                 if (default_relax_domain_level < 0)
7055                         return;
7056                 else
7057                         request = default_relax_domain_level;
7058         } else
7059                 request = attr->relax_domain_level;
7060         if (request < sd->level) {
7061                 /* turn off idle balance on this domain */
7062                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7063         } else {
7064                 /* turn on idle balance on this domain */
7065                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7066         }
7067 }
7068
7069 /*
7070  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7071  * to the individual cpus
7072  */
7073 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7074                                  struct sched_domain_attr *attr)
7075 {
7076         int i;
7077         struct root_domain *rd;
7078         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7079         cpumask_t *tmpmask;
7080 #ifdef CONFIG_NUMA
7081         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7082         int sd_allnodes = 0;
7083
7084         /*
7085          * Allocate the per-node list of sched groups
7086          */
7087         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7088                                     GFP_KERNEL);
7089         if (!sched_group_nodes) {
7090                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7091                 return -ENOMEM;
7092         }
7093 #endif
7094
7095         rd = alloc_rootdomain();
7096         if (!rd) {
7097                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7098 #ifdef CONFIG_NUMA
7099                 kfree(sched_group_nodes);
7100 #endif
7101                 return -ENOMEM;
7102         }
7103
7104 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7105         /* get space for all scratch cpumask variables */
7106         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7107         if (!allmasks) {
7108                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7109                 kfree(rd);
7110 #ifdef CONFIG_NUMA
7111                 kfree(sched_group_nodes);
7112 #endif
7113                 return -ENOMEM;
7114         }
7115 #endif
7116         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7117
7118
7119 #ifdef CONFIG_NUMA
7120         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7121 #endif
7122
7123         /*
7124          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7125          */
7126         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7127                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7128                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7129
7130                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7131                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7132
7133 #ifdef CONFIG_NUMA
7134                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7135                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7136                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7137                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7138                         set_domain_attribute(sd, attr);
7139                         sd->span = *cpu_map;
7140                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7141                         p = sd;
7142                         sd_allnodes = 1;
7143                 } else
7144                         p = NULL;
7145
7146                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7147                 SD_INIT(sd, NODE);
7148                 set_domain_attribute(sd, attr);
7149                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7150                 sd->parent = p;
7151                 if (p)
7152                         p->child = sd;
7153                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7154 #endif
7155
7156                 p = sd;
7157                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7158                 SD_INIT(sd, CPU);
7159                 set_domain_attribute(sd, attr);
7160                 sd->span = *nodemask;
7161                 sd->parent = p;
7162                 if (p)
7163                         p->child = sd;
7164                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7165
7166 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7167                 p = sd;
7168                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7169                 SD_INIT(sd, MC);
7170                 set_domain_attribute(sd, attr);
7171                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7172                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7173                 sd->parent = p;
7174                 p->child = sd;
7175                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7176 #endif
7177
7178 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7179                 p = sd;
7180                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7181                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7182                 set_domain_attribute(sd, attr);
7183                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7184                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7185                 sd->parent = p;
7186                 p->child = sd;
7187                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7188 #endif
7189         }
7190
7191 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7192         /* Set up CPU (sibling) groups */
7193         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7194                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7195                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7196
7197                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7198                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7199                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7200                         continue;
7201
7202                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7203                                         &cpu_to_cpu_group,
7204                                         send_covered, tmpmask);
7205         }
7206 #endif
7207
7208 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7209         /* Set up multi-core groups */
7210         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7211                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7212                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7213
7214                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7215                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7216                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7217                         continue;
7218
7219                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7220                                         &cpu_to_core_group,
7221                                         send_covered, tmpmask);
7222         }
7223 #endif
7224
7225         /* Set up physical groups */
7226         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7227                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7228                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7229
7230                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7231                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7232                 if (cpus_empty(*nodemask))
7233                         continue;
7234
7235                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7236                                         &cpu_to_phys_group,
7237                                         send_covered, tmpmask);
7238         }
7239
7240 #ifdef CONFIG_NUMA
7241         /* Set up node groups */
7242         if (sd_allnodes) {
7243                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7244
7245                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7246                                         &cpu_to_allnodes_group,
7247                                         send_covered, tmpmask);
7248         }
7249
7250         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7251                 /* Set up node groups */
7252                 struct sched_group *sg, *prev;
7253                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7254                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7255                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7256                 int j;
7257
7258                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7259                 cpus_clear(*covered);
7260
7261                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7262                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7263                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7264                         continue;
7265                 }
7266
7267                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7268                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7269
7270                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7271                 if (!sg) {
7272                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7273                                 "node %d\n", i);
7274                         goto error;
7275                 }
7276                 sched_group_nodes[i] = sg;
7277                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7278                         struct sched_domain *sd;
7279
7280                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7281                         sd->groups = sg;
7282                 }
7283                 sg->__cpu_power = 0;
7284                 sg->cpumask = *nodemask;
7285                 sg->next = sg;
7286                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7287                 prev = sg;
7288
7289                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7290                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7291                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7292                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7293
7294                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7295                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7296                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7297                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7298                                 break;
7299
7300                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7301                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7302                                 continue;
7303
7304                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7305                                           GFP_KERNEL, i);
7306                         if (!sg) {
7307                                 printk(KERN_WARNING
7308                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7309                                 goto error;
7310                         }
7311                         sg->__cpu_power = 0;
7312                         sg->cpumask = *tmpmask;
7313                         sg->next = prev->next;
7314                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7315                         prev->next = sg;
7316                         prev = sg;
7317                 }
7318         }
7319 #endif
7320
7321         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7322 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7323         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7324                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7325
7326                 init_sched_groups_power(i, sd);
7327         }
7328 #endif
7329 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7330         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7331                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7332
7333                 init_sched_groups_power(i, sd);
7334         }
7335 #endif
7336
7337         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7338                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7339
7340                 init_sched_groups_power(i, sd);
7341         }
7342
7343 #ifdef CONFIG_NUMA
7344         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7345                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7346
7347         if (sd_allnodes) {
7348                 struct sched_group *sg;
7349
7350                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7351                                                                 tmpmask);
7352                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7353         }
7354 #endif
7355
7356         /* Attach the domains */
7357         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7358                 struct sched_domain *sd;
7359 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7360                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7361 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7362                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7363 #else
7364                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7365 #endif
7366                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7367         }
7368
7369         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7370         return 0;
7371
7372 #ifdef CONFIG_NUMA
7373 error:
7374         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7375         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7376         return -ENOMEM;
7377 #endif
7378 }
7379
7380 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7381 {
7382         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7383 }
7384
7385 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7386 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7387 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7388                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7389
7390 /*
7391  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7392  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7393  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7394  */
7395 static cpumask_t fallback_doms;
7396
7397 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7398 {
7399 }
7400
7401 /*
7402  * Free current domain masks.
7403  * Called after all cpus are attached to NULL domain.
7404  */
7405 static void free_sched_domains(void)
7406 {
7407         ndoms_cur = 0;
7408         if (doms_cur != &fallback_doms)
7409                 kfree(doms_cur);
7410         doms_cur = &fallback_doms;
7411 }
7412
7413 /*
7414  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7415  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7416  * exclude other special cases in the future.
7417  */
7418 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7419 {
7420         int err;
7421
7422         arch_update_cpu_topology();
7423         ndoms_cur = 1;
7424         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7425         if (!doms_cur)
7426                 doms_cur = &fallback_doms;
7427         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7428         dattr_cur = NULL;
7429         err = build_sched_domains(doms_cur);
7430         register_sched_domain_sysctl();
7431
7432         return err;
7433 }
7434
7435 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7436                                        cpumask_t *tmpmask)
7437 {
7438         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7439 }
7440
7441 /*
7442  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7443  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7444  */
7445 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7446 {
7447         cpumask_t tmpmask;
7448         int i;
7449
7450         unregister_sched_domain_sysctl();
7451
7452         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7453                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7454         synchronize_sched();
7455         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7456 }
7457
7458 /* handle null as "default" */
7459 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7460                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7461 {
7462         struct sched_domain_attr tmp;
7463
7464         /* fast path */
7465         if (!new && !cur)
7466                 return 1;
7467
7468         tmp = SD_ATTR_INIT;
7469         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7470                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7471                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7472 }
7473
7474 /*
7475  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7476  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7477  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7478  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7479  *
7480  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7481  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7482  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7483  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7484  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7485  * it as it is.
7486  *
7487  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7488  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7489  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7490  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7491  * 'fallback_doms'.
7492  *
7493  * Call with hotplug lock held
7494  */
7495 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7496                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7497 {
7498         int i, j;
7499
7500         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7501
7502         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7503         unregister_sched_domain_sysctl();
7504
7505         if (doms_new == NULL) {
7506                 ndoms_new = 1;
7507                 doms_new = &fallback_doms;
7508                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7509                 dattr_new = NULL;
7510         }
7511
7512         /* Destroy deleted domains */
7513         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7514                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7515                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7516                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7517                                 goto match1;
7518                 }
7519                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7520                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7521 match1:
7522                 ;
7523         }
7524
7525         /* Build new domains */
7526         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7527                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7528                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7529                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7530                                 goto match2;
7531                 }
7532                 /* no match - add a new doms_new */
7533                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7534                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7535 match2:
7536                 ;
7537         }
7538
7539         /* Remember the new sched domains */
7540         if (doms_cur != &fallback_doms)
7541                 kfree(doms_cur);
7542         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7543         doms_cur = doms_new;
7544         dattr_cur = dattr_new;
7545         ndoms_cur = ndoms_new;
7546
7547         register_sched_domain_sysctl();
7548
7549         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7550 }
7551
7552 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7553 int arch_reinit_sched_domains(void)
7554 {
7555         int err;
7556
7557         get_online_cpus();
7558         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7559         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7560         free_sched_domains();
7561         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7562         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7563         put_online_cpus();
7564
7565         return err;
7566 }
7567
7568 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7569 {
7570         int ret;
7571
7572         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7573                 return -EINVAL;
7574
7575         if (smt)
7576                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7577         else
7578                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7579
7580         ret = arch_reinit_sched_domains();
7581
7582         return ret ? ret : count;
7583 }
7584
7585 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7586 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7587 {
7588         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7589 }
7590 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7591                                             const char *buf, size_t count)
7592 {
7593         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7594 }
7595 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7596                    sched_mc_power_savings_store);
7597 #endif
7598
7599 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7600 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7601 {
7602         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7603 }
7604 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7605                                              const char *buf, size_t count)
7606 {
7607         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7608 }
7609 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7610                    sched_smt_power_savings_store);
7611 #endif
7612
7613 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7614 {
7615         int err = 0;
7616
7617 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7618         if (smt_capable())
7619                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7620                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7621 #endif
7622 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7623         if (!err && mc_capable())
7624                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7625                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7626 #endif
7627         return err;
7628 }
7629 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7630
7631 /*
7632  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7633  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7634  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7635  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7636  */
7637 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7638                                 unsigned long action, void *hcpu)
7639 {
7640         int cpu = (int)(long)hcpu;
7641
7642         switch (action) {
7643         case CPU_DOWN_PREPARE:
7644         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7645                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7646                 /* fall-through */
7647         case CPU_UP_PREPARE:
7648         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7649                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7650                 free_sched_domains();
7651                 return NOTIFY_OK;
7652
7653
7654         case CPU_DOWN_FAILED:
7655         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7656         case CPU_ONLINE:
7657         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7658                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7659                 /* fall-through */
7660         case CPU_UP_CANCELED:
7661         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7662         case CPU_DEAD:
7663         case CPU_DEAD_FROZEN:
7664                 /*
7665                  * Fall through and re-initialise the domains.
7666                  */
7667                 break;
7668         default:
7669                 return NOTIFY_DONE;
7670         }
7671
7672 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7673         /*
7674          * Create default domain partitioning if cpusets are disabled.
7675          * Otherwise we let cpusets rebuild the domains based on the
7676          * current setup.
7677          */
7678
7679         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7680         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7681 #endif
7682
7683         return NOTIFY_OK;
7684 }
7685
7686 void __init sched_init_smp(void)
7687 {
7688         cpumask_t non_isolated_cpus;
7689
7690 #if defined(CONFIG_NUMA)
7691         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7692                                                                 GFP_KERNEL);
7693         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7694 #endif
7695         get_online_cpus();
7696         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7697         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7698         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7699         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7700                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7701         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7702         put_online_cpus();
7703         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7704         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7705         init_hrtick();
7706
7707         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7708         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7709                 BUG();
7710         sched_init_granularity();
7711 }
7712 #else
7713 void __init sched_init_smp(void)
7714 {
7715         sched_init_granularity();
7716 }
7717 #endif /* CONFIG_SMP */
7718
7719 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7720 {
7721         return in_lock_functions(addr) ||
7722                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7723                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7724 }
7725
7726 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7727 {
7728         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7729         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7730 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7731         cfs_rq->rq = rq;
7732 #endif
7733         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7734 }
7735
7736 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7737 {
7738         struct rt_prio_array *array;
7739         int i;
7740
7741         array = &rt_rq->active;
7742         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7743                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7744                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7745         }
7746         /* delimiter for bitsearch: */
7747         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7748
7749 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7750         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7751 #endif
7752 #ifdef CONFIG_SMP
7753         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7754         rt_rq->overloaded = 0;
7755 #endif
7756
7757         rt_rq->rt_time = 0;
7758         rt_rq->rt_throttled = 0;
7759         rt_rq->rt_runtime = 0;
7760         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7761
7762 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7763         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7764         rt_rq->rq = rq;
7765 #endif
7766 }
7767
7768 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7769 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7770                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7771                                 struct sched_entity *parent)
7772 {
7773         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7774         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7775         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7776         cfs_rq->tg = tg;
7777         if (add)
7778                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7779
7780         tg->se[cpu] = se;
7781         /* se could be NULL for init_task_group */
7782         if (!se)
7783                 return;
7784
7785         if (!parent)
7786                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7787         else
7788                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7789
7790         se->my_q = cfs_rq;
7791         se->load.weight = tg->shares;
7792         se->load.inv_weight = 0;
7793         se->parent = parent;
7794 }
7795 #endif
7796
7797 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7798 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7799                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7800                 struct sched_rt_entity *parent)
7801 {
7802         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7803
7804         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7805         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7806         rt_rq->tg = tg;
7807         rt_rq->rt_se = rt_se;
7808         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7809         if (add)
7810                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7811
7812         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7813         if (!rt_se)
7814                 return;
7815
7816         if (!parent)
7817                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7818         else
7819                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7820
7821         rt_se->my_q = rt_rq;
7822         rt_se->parent = parent;
7823         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7824 }
7825 #endif
7826
7827 void __init sched_init(void)
7828 {
7829         int i, j;
7830         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7831
7832 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7833         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7834 #endif
7835 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7836         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7837 #endif
7838 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7839         alloc_size *= 2;
7840 #endif
7841         /*
7842          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
7843          * we use alloc_bootmem().
7844          */
7845         if (alloc_size) {
7846                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
7847
7848 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7849                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7850                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7851
7852                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7853                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7854
7855 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7856                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7857                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7858
7859                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7860                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7861 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7862 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7863 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7864                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7865                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7866
7867                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7868                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7869
7870 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7871                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7872                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7873
7874                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7875                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7876 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7877 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7878         }
7879
7880 #ifdef CONFIG_SMP
7881         init_defrootdomain();
7882 #endif
7883
7884         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7885                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7886
7887 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7888         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7889                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7890 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7891         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7892                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
7893 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7894 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7895
7896 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7897         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7898         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7899
7900 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7901         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7902         init_task_group.parent = &root_task_group;
7903         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
7904 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7905 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
7906
7907         for_each_possible_cpu(i) {
7908                 struct rq *rq;
7909
7910                 rq = cpu_rq(i);
7911                 spin_lock_init(&rq->lock);
7912                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7913                 rq->nr_running = 0;
7914                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7915                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7916 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7917                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7918                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7919 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7920                 /*
7921                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7922                  *
7923                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7924                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7925                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7926                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7927                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7928                  * (se->load.weight).
7929                  *
7930                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7931                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7932                  * then A0's share of the cpu resource is:
7933                  *
7934                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7935                  *
7936                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7937                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7938                  */
7939                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7940 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7941                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
7942                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
7943                 /*
7944                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
7945                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
7946                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
7947                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
7948                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
7949                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
7950                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
7951                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
7952                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
7953                  */
7954                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
7955                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7956                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
7957                                 root_task_group.se[i]);
7958
7959 #endif
7960 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7961
7962                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7963 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7964                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7965 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7966                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7967 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7968                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
7969                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
7970                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7971                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
7972                                 root_task_group.rt_se[i]);
7973 #endif
7974 #endif
7975
7976                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7977                         rq->cpu_load[j] = 0;
7978 #ifdef CONFIG_SMP
7979                 rq->sd = NULL;
7980                 rq->rd = NULL;
7981                 rq->active_balance = 0;
7982                 rq->next_balance = jiffies;
7983                 rq->push_cpu = 0;
7984                 rq->cpu = i;
7985                 rq->online = 0;
7986                 rq->migration_thread = NULL;
7987                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7988                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7989 #endif
7990                 init_rq_hrtick(rq);
7991                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7992         }
7993
7994         set_load_weight(&init_task);
7995
7996 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7997         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7998 #endif
7999
8000 #ifdef CONFIG_SMP
8001         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8002 #endif
8003
8004 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8005         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8006 #endif
8007
8008         /*
8009          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8010          */
8011         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8012         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8013
8014         /*
8015          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8016          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8017          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8018          * when this runqueue becomes "idle".
8019          */
8020         init_idle(current, smp_processor_id());
8021         /*
8022          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8023          */
8024         current->sched_class = &fair_sched_class;
8025
8026         scheduler_running = 1;
8027 }
8028
8029 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8030 void __might_sleep(char *file, int line)
8031 {
8032 #ifdef in_atomic
8033         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8034
8035         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8036             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8037                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8038                         return;
8039                 prev_jiffy = jiffies;
8040                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8041                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8042                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8043                         in_atomic(), irqs_disabled());
8044                 debug_show_held_locks(current);
8045                 if (irqs_disabled())
8046                         print_irqtrace_events(current);
8047                 dump_stack();
8048         }
8049 #endif
8050 }
8051 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8052 #endif
8053
8054 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8055 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8056 {
8057         int on_rq;
8058
8059         update_rq_clock(rq);
8060         on_rq = p->se.on_rq;
8061         if (on_rq)
8062                 deactivate_task(rq, p, 0);
8063         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8064         if (on_rq) {
8065                 activate_task(rq, p, 0);
8066                 resched_task(rq->curr);
8067         }
8068 }
8069
8070 void normalize_rt_tasks(void)
8071 {
8072         struct task_struct *g, *p;
8073         unsigned long flags;
8074         struct rq *rq;
8075
8076         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8077         do_each_thread(g, p) {
8078                 /*
8079                  * Only normalize user tasks:
8080                  */
8081                 if (!p->mm)
8082                         continue;
8083
8084                 p->se.exec_start                = 0;
8085 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8086                 p->se.wait_start                = 0;
8087                 p->se.sleep_start               = 0;
8088                 p->se.block_start               = 0;
8089 #endif
8090
8091                 if (!rt_task(p)) {
8092                         /*
8093                          * Renice negative nice level userspace
8094                          * tasks back to 0:
8095                          */
8096                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8097                                 set_user_nice(p, 0);
8098                         continue;
8099                 }
8100
8101                 spin_lock(&p->pi_lock);
8102                 rq = __task_rq_lock(p);
8103
8104                 normalize_task(rq, p);
8105
8106                 __task_rq_unlock(rq);
8107                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8108         } while_each_thread(g, p);
8109
8110         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8111 }
8112
8113 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8114
8115 #ifdef CONFIG_IA64
8116 /*
8117  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8118  *
8119  * They can only be called when the whole system has been
8120  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8121  * activity can take place. Using them for anything else would
8122  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8123  * under any other configuration.
8124  */
8125
8126 /**
8127  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8128  * @cpu: the processor in question.
8129  *
8130  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8131  */
8132 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8133 {
8134         return cpu_curr(cpu);
8135 }
8136
8137 /**
8138  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8139  * @cpu: the processor in question.
8140  * @p: the task pointer to set.
8141  *
8142  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8143  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8144  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8145  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8146  * and caller must save the original value of the current task (see
8147  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8148  * re-starting the system.
8149  *
8150  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8151  */
8152 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8153 {
8154         cpu_curr(cpu) = p;
8155 }
8156
8157 #endif
8158
8159 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8160 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8161 {
8162         int i;
8163
8164         for_each_possible_cpu(i) {
8165                 if (tg->cfs_rq)
8166                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8167                 if (tg->se)
8168                         kfree(tg->se[i]);
8169         }
8170
8171         kfree(tg->cfs_rq);
8172         kfree(tg->se);
8173 }
8174
8175 static
8176 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8177 {
8178         struct cfs_rq *cfs_rq;
8179         struct sched_entity *se, *parent_se;
8180         struct rq *rq;
8181         int i;
8182
8183         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8184         if (!tg->cfs_rq)
8185                 goto err;
8186         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8187         if (!tg->se)
8188                 goto err;
8189
8190         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8191
8192         for_each_possible_cpu(i) {
8193                 rq = cpu_rq(i);
8194
8195                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8196                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8197                 if (!cfs_rq)
8198                         goto err;
8199
8200                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8201                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8202                 if (!se)
8203                         goto err;
8204
8205                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8206                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8207         }
8208
8209         return 1;
8210
8211  err:
8212         return 0;
8213 }
8214
8215 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8216 {
8217         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8218                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8219 }
8220
8221 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8222 {
8223         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8224 }
8225 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8226 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8227 {
8228 }
8229
8230 static inline
8231 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8232 {
8233         return 1;
8234 }
8235
8236 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8237 {
8238 }
8239
8240 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8241 {
8242 }
8243 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8244
8245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8246 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8247 {
8248         int i;
8249
8250         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8251
8252         for_each_possible_cpu(i) {
8253                 if (tg->rt_rq)
8254                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8255                 if (tg->rt_se)
8256                         kfree(tg->rt_se[i]);
8257         }
8258
8259         kfree(tg->rt_rq);
8260         kfree(tg->rt_se);
8261 }
8262
8263 static
8264 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8265 {
8266         struct rt_rq *rt_rq;
8267         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8268         struct rq *rq;
8269         int i;
8270
8271         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8272         if (!tg->rt_rq)
8273                 goto err;
8274         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8275         if (!tg->rt_se)
8276                 goto err;
8277
8278         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8279                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8280
8281         for_each_possible_cpu(i) {
8282                 rq = cpu_rq(i);
8283
8284                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8285                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8286                 if (!rt_rq)
8287                         goto err;
8288
8289                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8290                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8291                 if (!rt_se)
8292                         goto err;
8293
8294                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8295                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8296         }
8297
8298         return 1;
8299
8300  err:
8301         return 0;
8302 }
8303
8304 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8305 {
8306         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8307                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8308 }
8309
8310 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8311 {
8312         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8313 }
8314 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8315 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8316 {
8317 }
8318
8319 static inline
8320 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8321 {
8322         return 1;
8323 }
8324
8325 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8326 {
8327 }
8328
8329 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8330 {
8331 }
8332 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8333
8334 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8335 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8336 {
8337         free_fair_sched_group(tg);
8338         free_rt_sched_group(tg);
8339         kfree(tg);
8340 }
8341
8342 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8343 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8344 {
8345         struct task_group *tg;
8346         unsigned long flags;
8347         int i;
8348
8349         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8350         if (!tg)
8351                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8352
8353         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8354                 goto err;
8355
8356         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8357                 goto err;
8358
8359         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8360         for_each_possible_cpu(i) {
8361                 register_fair_sched_group(tg, i);
8362                 register_rt_sched_group(tg, i);
8363         }
8364         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8365
8366         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8367
8368         tg->parent = parent;
8369         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8370         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8371         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8372
8373         return tg;
8374
8375 err:
8376         free_sched_group(tg);
8377         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8378 }
8379
8380 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8381 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8382 {
8383         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8384         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8385 }
8386
8387 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8388 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8389 {
8390         unsigned long flags;
8391         int i;
8392
8393         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8394         for_each_possible_cpu(i) {
8395                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8396                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8397         }
8398         list_del_rcu(&tg->list);
8399         list_del_rcu(&tg->siblings);
8400         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8401
8402         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8403         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8404 }
8405
8406 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8407  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8408  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8409  *      reflect its new group.
8410  */
8411 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8412 {
8413         int on_rq, running;
8414         unsigned long flags;
8415         struct rq *rq;
8416
8417         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8418
8419         update_rq_clock(rq);
8420
8421         running = task_current(rq, tsk);
8422         on_rq = tsk->se.on_rq;
8423
8424         if (on_rq)
8425                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8426         if (unlikely(running))
8427                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8428
8429         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8430
8431 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8432         if (tsk->sched_class->moved_group)
8433                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8434 #endif
8435
8436         if (unlikely(running))
8437                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8438         if (on_rq)
8439                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8440
8441         task_rq_unlock(rq, &flags);
8442 }
8443 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8444
8445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8446 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8447 {
8448         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8449         int on_rq;
8450
8451         on_rq = se->on_rq;
8452         if (on_rq)
8453                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8454
8455         se->load.weight = shares;
8456         se->load.inv_weight = 0;
8457
8458         if (on_rq)
8459                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8460 }
8461
8462 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8463 {
8464         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8465         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8466         unsigned long flags;
8467
8468         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8469         __set_se_shares(se, shares);
8470         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8471 }
8472
8473 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8474
8475 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8476 {
8477         int i;
8478         unsigned long flags;
8479
8480         /*
8481          * We can't change the weight of the root cgroup.
8482          */
8483         if (!tg->se[0])
8484                 return -EINVAL;
8485
8486         if (shares < MIN_SHARES)
8487                 shares = MIN_SHARES;
8488         else if (shares > MAX_SHARES)
8489                 shares = MAX_SHARES;
8490
8491         mutex_lock(&shares_mutex);
8492         if (tg->shares == shares)
8493                 goto done;
8494
8495         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8496         for_each_possible_cpu(i)
8497                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8498         list_del_rcu(&tg->siblings);
8499         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8500
8501         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8502         synchronize_sched();
8503
8504         /*
8505          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8506          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8507          */
8508         tg->shares = shares;
8509         for_each_possible_cpu(i) {
8510                 /*
8511                  * force a rebalance
8512                  */
8513                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8514                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8515         }
8516
8517         /*
8518          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8519          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8520          */
8521         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8522         for_each_possible_cpu(i)
8523                 register_fair_sched_group(tg, i);
8524         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8525         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8526 done:
8527         mutex_unlock(&shares_mutex);
8528         return 0;
8529 }
8530
8531 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8532 {
8533         return tg->shares;
8534 }
8535 #endif
8536
8537 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8538 /*
8539  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8540  */
8541 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8542
8543 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8544 {
8545         if (runtime == RUNTIME_INF)
8546                 return 1ULL << 16;
8547
8548         return div64_u64(runtime << 16, period);
8549 }
8550
8551 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8552 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8553 {
8554         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8555         unsigned long total = 0;
8556
8557         if (!parent) {
8558                 if (global_rt_period() < period)
8559                         return 0;
8560
8561                 return to_ratio(period, runtime) <
8562                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8563         }
8564
8565         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8566                 return 0;
8567
8568         rcu_read_lock();
8569         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8570                 if (tgi == tg)
8571                         continue;
8572
8573                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8574                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8575         }
8576         rcu_read_unlock();
8577
8578         return total + to_ratio(period, runtime) <=
8579                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8580                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8581 }
8582 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8583 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8584 {
8585         struct task_group *tgi;
8586         unsigned long total = 0;
8587         unsigned long global_ratio =
8588                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8589
8590         rcu_read_lock();
8591         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8592                 if (tgi == tg)
8593                         continue;
8594
8595                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8596                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8597         }
8598         rcu_read_unlock();
8599
8600         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8601 }
8602 #endif
8603
8604 /* Must be called with tasklist_lock held */
8605 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8606 {
8607         struct task_struct *g, *p;
8608         do_each_thread(g, p) {
8609                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8610                         return 1;
8611         } while_each_thread(g, p);
8612         return 0;
8613 }
8614
8615 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8616                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8617 {
8618         int i, err = 0;
8619
8620         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8621         read_lock(&tasklist_lock);
8622         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8623                 err = -EBUSY;
8624                 goto unlock;
8625         }
8626         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8627                 err = -EINVAL;
8628                 goto unlock;
8629         }
8630
8631         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8632         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8633         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8634
8635         for_each_possible_cpu(i) {
8636                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8637
8638                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8639                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8640                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8641         }
8642         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8643  unlock:
8644         read_unlock(&tasklist_lock);
8645         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8646
8647         return err;
8648 }
8649
8650 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8651 {
8652         u64 rt_runtime, rt_period;
8653
8654         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8655         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8656         if (rt_runtime_us < 0)
8657                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8658
8659         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8660 }
8661
8662 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8663 {
8664         u64 rt_runtime_us;
8665
8666         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8667                 return -1;
8668
8669         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8670         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8671         return rt_runtime_us;
8672 }
8673
8674 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8675 {
8676         u64 rt_runtime, rt_period;
8677
8678         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8679         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8680
8681         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8682 }
8683
8684 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8685 {
8686         u64 rt_period_us;
8687
8688         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8689         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8690         return rt_period_us;
8691 }
8692
8693 static int sched_rt_global_constraints(void)
8694 {
8695         struct task_group *tg = &root_task_group;
8696         u64 rt_runtime, rt_period;
8697         int ret = 0;
8698
8699         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8700         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8701
8702         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8703         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime))
8704                 ret = -EINVAL;
8705         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8706
8707         return ret;
8708 }
8709 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8710 static int sched_rt_global_constraints(void)
8711 {
8712         unsigned long flags;
8713         int i;
8714
8715         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8716         for_each_possible_cpu(i) {
8717                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8718
8719                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8720                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8721                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8722         }
8723         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8724
8725         return 0;
8726 }
8727 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8728
8729 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8730                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8731                 loff_t *ppos)
8732 {
8733         int ret;
8734         int old_period, old_runtime;
8735         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8736
8737         mutex_lock(&mutex);
8738         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8739         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8740
8741         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8742
8743         if (!ret && write) {
8744                 ret = sched_rt_global_constraints();
8745                 if (ret) {
8746                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8747                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8748                 } else {
8749                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8750                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8751                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8752                 }
8753         }
8754         mutex_unlock(&mutex);
8755
8756         return ret;
8757 }
8758
8759 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8760
8761 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8762 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8763 {
8764         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8765                             struct task_group, css);
8766 }
8767
8768 static struct cgroup_subsys_state *
8769 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8770 {
8771         struct task_group *tg, *parent;
8772
8773         if (!cgrp->parent) {
8774                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8775                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8776                 return &init_task_group.css;
8777         }
8778
8779         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8780         tg = sched_create_group(parent);
8781         if (IS_ERR(tg))
8782                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8783
8784         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8785         tg->css.cgroup = cgrp;
8786
8787         return &tg->css;
8788 }
8789
8790 static void
8791 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8792 {
8793         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8794
8795         sched_destroy_group(tg);
8796 }
8797
8798 static int
8799 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8800                       struct task_struct *tsk)
8801 {
8802 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8803         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8804         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8805                 return -EINVAL;
8806 #else
8807         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8808         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8809                 return -EINVAL;
8810 #endif
8811
8812         return 0;
8813 }
8814
8815 static void
8816 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8817                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8818 {
8819         sched_move_task(tsk);
8820 }
8821
8822 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8823 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8824                                 u64 shareval)
8825 {
8826         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8827 }
8828
8829 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8830 {
8831         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8832
8833         return (u64) tg->shares;
8834 }
8835 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8836
8837 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8838 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8839                                 s64 val)
8840 {
8841         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8842 }
8843
8844 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8845 {
8846         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8847 }
8848
8849 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8850                 u64 rt_period_us)
8851 {
8852         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8853 }
8854
8855 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8856 {
8857         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8858 }
8859 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8860
8861 static struct cftype cpu_files[] = {
8862 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8863         {
8864                 .name = "shares",
8865                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8866                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8867         },
8868 #endif
8869 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8870         {
8871                 .name = "rt_runtime_us",
8872                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8873                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8874         },
8875         {
8876                 .name = "rt_period_us",
8877                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8878                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8879         },
8880 #endif
8881 };
8882
8883 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8884 {
8885         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8886 }
8887
8888 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8889         .name           = "cpu",
8890         .create         = cpu_cgroup_create,
8891         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8892         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8893         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8894         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8895         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8896         .early_init     = 1,
8897 };
8898
8899 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8900
8901 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8902
8903 /*
8904  * CPU accounting code for task groups.
8905  *
8906  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8907  * (balbir@in.ibm.com).
8908  */
8909
8910 /* track cpu usage of a group of tasks */
8911 struct cpuacct {
8912         struct cgroup_subsys_state css;
8913         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8914         u64 *cpuusage;
8915 };
8916
8917 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8918
8919 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8920 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8921 {
8922         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8923                             struct cpuacct, css);
8924 }
8925
8926 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8927 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8928 {
8929         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8930                             struct cpuacct, css);
8931 }
8932
8933 /* create a new cpu accounting group */
8934 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8935         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8936 {
8937         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8938
8939         if (!ca)
8940                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8941
8942         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8943         if (!ca->cpuusage) {
8944                 kfree(ca);
8945                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8946         }
8947
8948         return &ca->css;
8949 }
8950
8951 /* destroy an existing cpu accounting group */
8952 static void
8953 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8954 {
8955         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8956
8957         free_percpu(ca->cpuusage);
8958         kfree(ca);
8959 }
8960
8961 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8962 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8963 {
8964         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8965         u64 totalcpuusage = 0;
8966         int i;
8967
8968         for_each_possible_cpu(i) {
8969                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8970
8971                 /*
8972                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8973                  * platforms.
8974                  */
8975                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8976                 totalcpuusage += *cpuusage;
8977                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8978         }
8979
8980         return totalcpuusage;
8981 }
8982
8983 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8984                                                                 u64 reset)
8985 {
8986         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8987         int err = 0;
8988         int i;
8989
8990         if (reset) {
8991                 err = -EINVAL;
8992                 goto out;
8993         }
8994
8995         for_each_possible_cpu(i) {
8996                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8997
8998                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8999                 *cpuusage = 0;
9000                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9001         }
9002 out:
9003         return err;
9004 }
9005
9006 static struct cftype files[] = {
9007         {
9008                 .name = "usage",
9009                 .read_u64 = cpuusage_read,
9010                 .write_u64 = cpuusage_write,
9011         },
9012 };
9013
9014 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9015 {
9016         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9017 }
9018
9019 /*
9020  * charge this task's execution time to its accounting group.
9021  *
9022  * called with rq->lock held.
9023  */
9024 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9025 {
9026         struct cpuacct *ca;
9027
9028         if (!cpuacct_subsys.active)
9029                 return;
9030
9031         ca = task_ca(tsk);
9032         if (ca) {
9033                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9034
9035                 *cpuusage += cputime;
9036         }
9037 }
9038
9039 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9040         .name = "cpuacct",
9041         .create = cpuacct_create,
9042         .destroy = cpuacct_destroy,
9043         .populate = cpuacct_populate,
9044         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9045 };
9046 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */