tracing, sched: LTTng instrumentation - scheduler
[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 #include <linux/ftrace.h>
74 #include <trace/sched.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 /*
82  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
83  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
84  * and back.
85  */
86 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
87 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
88 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
89
90 /*
91  * 'User priority' is the nice value converted to something we
92  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
93  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
94  */
95 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
96 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
97 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
98
99 /*
100  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
101  */
102 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
103
104 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
105 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
106
107 /*
108  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
109  *
110  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
111  * Timeslices get refilled after they expire.
112  */
113 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
114
115 /*
116  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
117  */
118 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
119
120 #ifdef CONFIG_SMP
121 /*
122  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
123  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
124  */
125 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
126 {
127         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
128 }
129
130 /*
131  * Each time a sched group cpu_power is changed,
132  * we must compute its reciprocal value
133  */
134 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
135 {
136         sg->__cpu_power += val;
137         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
138 }
139 #endif
140
141 static inline int rt_policy(int policy)
142 {
143         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
144                 return 1;
145         return 0;
146 }
147
148 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
149 {
150         return rt_policy(p->policy);
151 }
152
153 /*
154  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
155  */
156 struct rt_prio_array {
157         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
158         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
159 };
160
161 struct rt_bandwidth {
162         /* nests inside the rq lock: */
163         spinlock_t              rt_runtime_lock;
164         ktime_t                 rt_period;
165         u64                     rt_runtime;
166         struct hrtimer          rt_period_timer;
167 };
168
169 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
170
171 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
172
173 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
174 {
175         struct rt_bandwidth *rt_b =
176                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
177         ktime_t now;
178         int overrun;
179         int idle = 0;
180
181         for (;;) {
182                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
183                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
184
185                 if (!overrun)
186                         break;
187
188                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
189         }
190
191         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
192 }
193
194 static
195 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
196 {
197         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
198         rt_b->rt_runtime = runtime;
199
200         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
201
202         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
203                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
204         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
205         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
206 }
207
208 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
209 {
210         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
211 }
212
213 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
214 {
215         ktime_t now;
216
217         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
218                 return;
219
220         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
221                 return;
222
223         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
224         for (;;) {
225                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                         break;
227
228                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
229                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
230                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
231                               rt_b->rt_period_timer.expires,
232                               HRTIMER_MODE_ABS);
233         }
234         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
235 }
236
237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
238 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
239 {
240         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
241 }
242 #endif
243
244 /*
245  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
246  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
247  */
248 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
249
250 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
251
252 #include <linux/cgroup.h>
253
254 struct cfs_rq;
255
256 static LIST_HEAD(task_groups);
257
258 /* task group related information */
259 struct task_group {
260 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
261         struct cgroup_subsys_state css;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
265         /* schedulable entities of this group on each cpu */
266         struct sched_entity **se;
267         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
268         struct cfs_rq **cfs_rq;
269         unsigned long shares;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
273         struct sched_rt_entity **rt_se;
274         struct rt_rq **rt_rq;
275
276         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
277 #endif
278
279         struct rcu_head rcu;
280         struct list_head list;
281
282         struct task_group *parent;
283         struct list_head siblings;
284         struct list_head children;
285 };
286
287 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
288
289 /*
290  * Root task group.
291  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
292  *      be a child to this group.
293  */
294 struct task_group root_task_group;
295
296 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
297 /* Default task group's sched entity on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
299 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
300 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
302
303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
305 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
306 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
307 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
308 #define root_task_group init_task_group
309 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
310
311 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
312  * a task group's cpu shares.
313  */
314 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
315
316 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
317 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
319 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
320 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
321 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
322
323 /*
324  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
325  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
326  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
327  * too large, so as the shares value of a task group.
328  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
329  *  limitation from this.)
330  */
331 #define MIN_SHARES      2
332 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
333
334 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
335 #endif
336
337 /* Default task group.
338  *      Every task in system belong to this group at bootup.
339  */
340 struct task_group init_task_group;
341
342 /* return group to which a task belongs */
343 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
344 {
345         struct task_group *tg;
346
347 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
348         tg = p->user->tg;
349 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
350         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
351                                 struct task_group, css);
352 #else
353         tg = &init_task_group;
354 #endif
355         return tg;
356 }
357
358 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
359 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
360 {
361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
362         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
363         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
364 #endif
365
366 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
367         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
368         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
369 #endif
370 }
371
372 #else
373
374 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         return NULL;
378 }
379
380 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
381
382 /* CFS-related fields in a runqueue */
383 struct cfs_rq {
384         struct load_weight load;
385         unsigned long nr_running;
386
387         u64 exec_clock;
388         u64 min_vruntime;
389         u64 pair_start;
390
391         struct rb_root tasks_timeline;
392         struct rb_node *rb_leftmost;
393
394         struct list_head tasks;
395         struct list_head *balance_iterator;
396
397         /*
398          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
399          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
400          */
401         struct sched_entity *curr, *next;
402
403         unsigned long nr_spread_over;
404
405 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
406         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
407
408         /*
409          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
410          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
411          * (like users, containers etc.)
412          *
413          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
414          * list is used during load balance.
415          */
416         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
417         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
418
419 #ifdef CONFIG_SMP
420         /*
421          * the part of load.weight contributed by tasks
422          */
423         unsigned long task_weight;
424
425         /*
426          *   h_load = weight * f(tg)
427          *
428          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
429          * this group.
430          */
431         unsigned long h_load;
432
433         /*
434          * this cpu's part of tg->shares
435          */
436         unsigned long shares;
437
438         /*
439          * load.weight at the time we set shares
440          */
441         unsigned long rq_weight;
442 #endif
443 #endif
444 };
445
446 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
447 struct rt_rq {
448         struct rt_prio_array active;
449         unsigned long rt_nr_running;
450 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
451         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
452 #endif
453 #ifdef CONFIG_SMP
454         unsigned long rt_nr_migratory;
455         int overloaded;
456 #endif
457         int rt_throttled;
458         u64 rt_time;
459         u64 rt_runtime;
460         /* Nests inside the rq lock: */
461         spinlock_t rt_runtime_lock;
462
463 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
464         unsigned long rt_nr_boosted;
465
466         struct rq *rq;
467         struct list_head leaf_rt_rq_list;
468         struct task_group *tg;
469         struct sched_rt_entity *rt_se;
470 #endif
471 };
472
473 #ifdef CONFIG_SMP
474
475 /*
476  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
477  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
478  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
479  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
480  * object.
481  *
482  */
483 struct root_domain {
484         atomic_t refcount;
485         cpumask_t span;
486         cpumask_t online;
487
488         /*
489          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
490          * one runnable RT task.
491          */
492         cpumask_t rto_mask;
493         atomic_t rto_count;
494 #ifdef CONFIG_SMP
495         struct cpupri cpupri;
496 #endif
497 };
498
499 /*
500  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
501  * members (mimicking the global state we have today).
502  */
503 static struct root_domain def_root_domain;
504
505 #endif
506
507 /*
508  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
509  *
510  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
511  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
512  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
513  */
514 struct rq {
515         /* runqueue lock: */
516         spinlock_t lock;
517
518         /*
519          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
520          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
521          */
522         unsigned long nr_running;
523         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
524         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
525         unsigned char idle_at_tick;
526 #ifdef CONFIG_NO_HZ
527         unsigned long last_tick_seen;
528         unsigned char in_nohz_recently;
529 #endif
530         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
531         struct load_weight load;
532         unsigned long nr_load_updates;
533         u64 nr_switches;
534
535         struct cfs_rq cfs;
536         struct rt_rq rt;
537
538 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
539         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
540         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
541 #endif
542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
543         struct list_head leaf_rt_rq_list;
544 #endif
545
546         /*
547          * This is part of a global counter where only the total sum
548          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
549          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
550          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
551          */
552         unsigned long nr_uninterruptible;
553
554         struct task_struct *curr, *idle;
555         unsigned long next_balance;
556         struct mm_struct *prev_mm;
557
558         u64 clock;
559
560         atomic_t nr_iowait;
561
562 #ifdef CONFIG_SMP
563         struct root_domain *rd;
564         struct sched_domain *sd;
565
566         /* For active balancing */
567         int active_balance;
568         int push_cpu;
569         /* cpu of this runqueue: */
570         int cpu;
571         int online;
572
573         unsigned long avg_load_per_task;
574
575         struct task_struct *migration_thread;
576         struct list_head migration_queue;
577 #endif
578
579 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
580 #ifdef CONFIG_SMP
581         int hrtick_csd_pending;
582         struct call_single_data hrtick_csd;
583 #endif
584         struct hrtimer hrtick_timer;
585 #endif
586
587 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
588         /* latency stats */
589         struct sched_info rq_sched_info;
590
591         /* sys_sched_yield() stats */
592         unsigned int yld_exp_empty;
593         unsigned int yld_act_empty;
594         unsigned int yld_both_empty;
595         unsigned int yld_count;
596
597         /* schedule() stats */
598         unsigned int sched_switch;
599         unsigned int sched_count;
600         unsigned int sched_goidle;
601
602         /* try_to_wake_up() stats */
603         unsigned int ttwu_count;
604         unsigned int ttwu_local;
605
606         /* BKL stats */
607         unsigned int bkl_count;
608 #endif
609 };
610
611 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
612
613 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
614 {
615         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
616 }
617
618 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
619 {
620 #ifdef CONFIG_SMP
621         return rq->cpu;
622 #else
623         return 0;
624 #endif
625 }
626
627 /*
628  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
629  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
630  *
631  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
632  * preempt-disabled sections.
633  */
634 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
635         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
636
637 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
638 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
639 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
640 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
641
642 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
643 {
644         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
645 }
646
647 /*
648  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
649  */
650 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
651 # define const_debug __read_mostly
652 #else
653 # define const_debug static const
654 #endif
655
656 /**
657  * runqueue_is_locked
658  *
659  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
660  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
661  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
662  */
663 int runqueue_is_locked(void)
664 {
665         int cpu = get_cpu();
666         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
667         int ret;
668
669         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
670         put_cpu();
671         return ret;
672 }
673
674 /*
675  * Debugging: various feature bits
676  */
677
678 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
679         __SCHED_FEAT_##name ,
680
681 enum {
682 #include "sched_features.h"
683 };
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
689
690 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
691 #include "sched_features.h"
692         0;
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         #name ,
699
700 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
701 #include "sched_features.h"
702         NULL
703 };
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
708 {
709         filp->private_data = inode->i_private;
710         return 0;
711 }
712
713 static ssize_t
714 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
715                 size_t cnt, loff_t *ppos)
716 {
717         char *buf;
718         int r = 0;
719         int len = 0;
720         int i;
721
722         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
723                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
724                 len += 4;
725         }
726
727         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
728         if (!buf)
729                 return -ENOMEM;
730
731         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
732                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
733                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
734                 else
735                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
736         }
737
738         r += sprintf(buf + r, "\n");
739         WARN_ON(r >= len + 2);
740
741         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
742
743         kfree(buf);
744
745         return r;
746 }
747
748 static ssize_t
749 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
750                 size_t cnt, loff_t *ppos)
751 {
752         char buf[64];
753         char *cmp = buf;
754         int neg = 0;
755         int i;
756
757         if (cnt > 63)
758                 cnt = 63;
759
760         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
761                 return -EFAULT;
762
763         buf[cnt] = 0;
764
765         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
766                 neg = 1;
767                 cmp += 3;
768         }
769
770         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
771                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
772
773                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
774                         if (neg)
775                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
776                         else
777                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
778                         break;
779                 }
780         }
781
782         if (!sched_feat_names[i])
783                 return -EINVAL;
784
785         filp->f_pos += cnt;
786
787         return cnt;
788 }
789
790 static struct file_operations sched_feat_fops = {
791         .open   = sched_feat_open,
792         .read   = sched_feat_read,
793         .write  = sched_feat_write,
794 };
795
796 static __init int sched_init_debug(void)
797 {
798         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
799                         &sched_feat_fops);
800
801         return 0;
802 }
803 late_initcall(sched_init_debug);
804
805 #endif
806
807 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
808
809 /*
810  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
811  * Limited because this is done with IRQs disabled.
812  */
813 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
814
815 /*
816  * ratelimit for updating the group shares.
817  * default: 0.25ms
818  */
819 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
820
821 /*
822  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
823  * default: 1s
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
826
827 static __read_mostly int scheduler_running;
828
829 /*
830  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
831  * default: 0.95s
832  */
833 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
834
835 static inline u64 global_rt_period(void)
836 {
837         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
838 }
839
840 static inline u64 global_rt_runtime(void)
841 {
842         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
843                 return RUNTIME_INF;
844
845         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
846 }
847
848 #ifndef prepare_arch_switch
849 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
850 #endif
851 #ifndef finish_arch_switch
852 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
853 #endif
854
855 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
856 {
857         return rq->curr == p;
858 }
859
860 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
861 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863         return task_current(rq, p);
864 }
865
866 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
867 {
868 }
869
870 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
871 {
872 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
873         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
874         rq->lock.owner = current;
875 #endif
876         /*
877          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
878          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
879          * prev into current:
880          */
881         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
882
883         spin_unlock_irq(&rq->lock);
884 }
885
886 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
887 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
888 {
889 #ifdef CONFIG_SMP
890         return p->oncpu;
891 #else
892         return task_current(rq, p);
893 #endif
894 }
895
896 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
897 {
898 #ifdef CONFIG_SMP
899         /*
900          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
901          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
902          * here.
903          */
904         next->oncpu = 1;
905 #endif
906 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
907         spin_unlock_irq(&rq->lock);
908 #else
909         spin_unlock(&rq->lock);
910 #endif
911 }
912
913 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
914 {
915 #ifdef CONFIG_SMP
916         /*
917          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
918          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
919          * finished.
920          */
921         smp_wmb();
922         prev->oncpu = 0;
923 #endif
924 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
925         local_irq_enable();
926 #endif
927 }
928 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
929
930 /*
931  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
932  * Must be called interrupts disabled.
933  */
934 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
935         __acquires(rq->lock)
936 {
937         for (;;) {
938                 struct rq *rq = task_rq(p);
939                 spin_lock(&rq->lock);
940                 if (likely(rq == task_rq(p)))
941                         return rq;
942                 spin_unlock(&rq->lock);
943         }
944 }
945
946 /*
947  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
948  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
949  * explicitly disabling preemption.
950  */
951 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
952         __acquires(rq->lock)
953 {
954         struct rq *rq;
955
956         for (;;) {
957                 local_irq_save(*flags);
958                 rq = task_rq(p);
959                 spin_lock(&rq->lock);
960                 if (likely(rq == task_rq(p)))
961                         return rq;
962                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
963         }
964 }
965
966 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
967         __releases(rq->lock)
968 {
969         spin_unlock(&rq->lock);
970 }
971
972 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
976 }
977
978 /*
979  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
980  */
981 static struct rq *this_rq_lock(void)
982         __acquires(rq->lock)
983 {
984         struct rq *rq;
985
986         local_irq_disable();
987         rq = this_rq();
988         spin_lock(&rq->lock);
989
990         return rq;
991 }
992
993 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
994 /*
995  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
996  *
997  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
998  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
999  * reschedule event.
1000  *
1001  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1002  * rq->lock.
1003  */
1004
1005 /*
1006  * Use hrtick when:
1007  *  - enabled by features
1008  *  - hrtimer is actually high res
1009  */
1010 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1011 {
1012         if (!sched_feat(HRTICK))
1013                 return 0;
1014         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1015                 return 0;
1016         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1017 }
1018
1019 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1020 {
1021         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1022                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1023 }
1024
1025 /*
1026  * High-resolution timer tick.
1027  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1028  */
1029 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1030 {
1031         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1032
1033         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1034
1035         spin_lock(&rq->lock);
1036         update_rq_clock(rq);
1037         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1038         spin_unlock(&rq->lock);
1039
1040         return HRTIMER_NORESTART;
1041 }
1042
1043 #ifdef CONFIG_SMP
1044 /*
1045  * called from hardirq (IPI) context
1046  */
1047 static void __hrtick_start(void *arg)
1048 {
1049         struct rq *rq = arg;
1050
1051         spin_lock(&rq->lock);
1052         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1053         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1054         spin_unlock(&rq->lock);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * Called to set the hrtick timer state.
1059  *
1060  * called with rq->lock held and irqs disabled
1061  */
1062 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1063 {
1064         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1065         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1066
1067         timer->expires = time;
1068
1069         if (rq == this_rq()) {
1070                 hrtimer_restart(timer);
1071         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1072                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1073                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1074         }
1075 }
1076
1077 static int
1078 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1079 {
1080         int cpu = (int)(long)hcpu;
1081
1082         switch (action) {
1083         case CPU_UP_CANCELED:
1084         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1085         case CPU_DOWN_PREPARE:
1086         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1087         case CPU_DEAD:
1088         case CPU_DEAD_FROZEN:
1089                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1090                 return NOTIFY_OK;
1091         }
1092
1093         return NOTIFY_DONE;
1094 }
1095
1096 static __init void init_hrtick(void)
1097 {
1098         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1099 }
1100 #else
1101 /*
1102  * Called to set the hrtick timer state.
1103  *
1104  * called with rq->lock held and irqs disabled
1105  */
1106 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1107 {
1108         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1109 }
1110
1111 static inline void init_hrtick(void)
1112 {
1113 }
1114 #endif /* CONFIG_SMP */
1115
1116 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1117 {
1118 #ifdef CONFIG_SMP
1119         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1120
1121         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1122         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1123         rq->hrtick_csd.info = rq;
1124 #endif
1125
1126         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1127         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1128         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1129 }
1130 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1131 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1132 {
1133 }
1134
1135 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void init_hrtick(void)
1140 {
1141 }
1142 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1143
1144 /*
1145  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1146  *
1147  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1148  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1149  * the target CPU.
1150  */
1151 #ifdef CONFIG_SMP
1152
1153 #ifndef tsk_is_polling
1154 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1155 #endif
1156
1157 static void resched_task(struct task_struct *p)
1158 {
1159         int cpu;
1160
1161         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1162
1163         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1164                 return;
1165
1166         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1167
1168         cpu = task_cpu(p);
1169         if (cpu == smp_processor_id())
1170                 return;
1171
1172         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1173         smp_mb();
1174         if (!tsk_is_polling(p))
1175                 smp_send_reschedule(cpu);
1176 }
1177
1178 static void resched_cpu(int cpu)
1179 {
1180         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1181         unsigned long flags;
1182
1183         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1184                 return;
1185         resched_task(cpu_curr(cpu));
1186         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1187 }
1188
1189 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1190 /*
1191  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1192  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1193  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1194  * idle system the next event might even be infinite time into the
1195  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1196  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1197  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1198  * wheel for the next timer event.
1199  */
1200 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1201 {
1202         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1203
1204         if (cpu == smp_processor_id())
1205                 return;
1206
1207         /*
1208          * This is safe, as this function is called with the timer
1209          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1210          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1211          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1212          * timer into account automatically.
1213          */
1214         if (rq->curr != rq->idle)
1215                 return;
1216
1217         /*
1218          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1219          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1220          * idle task through an additional NOOP schedule()
1221          */
1222         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1223
1224         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1225         smp_mb();
1226         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1227                 smp_send_reschedule(cpu);
1228 }
1229 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1230
1231 #else /* !CONFIG_SMP */
1232 static void resched_task(struct task_struct *p)
1233 {
1234         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1235         set_tsk_need_resched(p);
1236 }
1237 #endif /* CONFIG_SMP */
1238
1239 #if BITS_PER_LONG == 32
1240 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1241 #else
1242 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1243 #endif
1244
1245 #define WMULT_SHIFT     32
1246
1247 /*
1248  * Shift right and round:
1249  */
1250 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1251
1252 /*
1253  * delta *= weight / lw
1254  */
1255 static unsigned long
1256 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1257                 struct load_weight *lw)
1258 {
1259         u64 tmp;
1260
1261         if (!lw->inv_weight) {
1262                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1263                         lw->inv_weight = 1;
1264                 else
1265                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1266                                 / (lw->weight+1);
1267         }
1268
1269         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1270         /*
1271          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1272          */
1273         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1274                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1275                         WMULT_SHIFT/2);
1276         else
1277                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1278
1279         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1280 }
1281
1282 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1283 {
1284         lw->weight += inc;
1285         lw->inv_weight = 0;
1286 }
1287
1288 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1289 {
1290         lw->weight -= dec;
1291         lw->inv_weight = 0;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1296  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1297  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1298  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1299  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1300  * slice expiry etc.
1301  */
1302
1303 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1304 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1305
1306 /*
1307  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1308  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1309  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1310  * that remained on nice 0.
1311  *
1312  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1313  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1314  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1315  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1316  * the relative distance between them is ~25%.)
1317  */
1318 static const int prio_to_weight[40] = {
1319  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1320  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1321  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1322  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1323  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1324  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1325  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1326  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1327 };
1328
1329 /*
1330  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1331  *
1332  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1333  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1334  * into multiplications:
1335  */
1336 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1337  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1338  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1339  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1340  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1341  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1342  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1343  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1344  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1345 };
1346
1347 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1348
1349 /*
1350  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1351  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1352  * structures to the load-balancing proper:
1353  */
1354 struct rq_iterator {
1355         void *arg;
1356         struct task_struct *(*start)(void *);
1357         struct task_struct *(*next)(void *);
1358 };
1359
1360 #ifdef CONFIG_SMP
1361 static unsigned long
1362 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1363               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1364               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1365               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1366
1367 static int
1368 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1369                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1370                    struct rq_iterator *iterator);
1371 #endif
1372
1373 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1374 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1375 #else
1376 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1377 #endif
1378
1379 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1380 {
1381         update_load_add(&rq->load, load);
1382 }
1383
1384 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1385 {
1386         update_load_sub(&rq->load, load);
1387 }
1388
1389 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1390 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1391
1392 /*
1393  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1394  * leaving it for the final time.
1395  */
1396 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1397 {
1398         struct task_group *parent, *child;
1399         int ret;
1400
1401         rcu_read_lock();
1402         parent = &root_task_group;
1403 down:
1404         ret = (*down)(parent, data);
1405         if (ret)
1406                 goto out_unlock;
1407         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1408                 parent = child;
1409                 goto down;
1410
1411 up:
1412                 continue;
1413         }
1414         ret = (*up)(parent, data);
1415         if (ret)
1416                 goto out_unlock;
1417
1418         child = parent;
1419         parent = parent->parent;
1420         if (parent)
1421                 goto up;
1422 out_unlock:
1423         rcu_read_unlock();
1424
1425         return ret;
1426 }
1427
1428 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1429 {
1430         return 0;
1431 }
1432 #endif
1433
1434 #ifdef CONFIG_SMP
1435 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1436 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1437 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1438
1439 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1440 {
1441         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1442
1443         if (rq->nr_running)
1444                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1445
1446         return rq->avg_load_per_task;
1447 }
1448
1449 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1450
1451 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1452
1453 /*
1454  * Calculate and set the cpu's group shares.
1455  */
1456 static void
1457 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1458                           unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1459 {
1460         int boost = 0;
1461         unsigned long shares;
1462         unsigned long rq_weight;
1463
1464         if (!tg->se[cpu])
1465                 return;
1466
1467         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1468
1469         /*
1470          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1471          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1472          * get delayed by group starvation.
1473          */
1474         if (!rq_weight) {
1475                 boost = 1;
1476                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1477         }
1478
1479         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1480                 rq_weight = sd_rq_weight;
1481
1482         /*
1483          *           \Sum shares * rq_weight
1484          * shares =  -----------------------
1485          *               \Sum rq_weight
1486          *
1487          */
1488         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1489
1490         /*
1491          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1492          */
1493         tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1494         tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1495
1496         if (shares < MIN_SHARES)
1497                 shares = MIN_SHARES;
1498         else if (shares > MAX_SHARES)
1499                 shares = MAX_SHARES;
1500
1501         __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1506  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1507  * parent group depends on the shares of its child groups.
1508  */
1509 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1510 {
1511         unsigned long rq_weight = 0;
1512         unsigned long shares = 0;
1513         struct sched_domain *sd = data;
1514         int i;
1515
1516         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1517                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1518                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1519         }
1520
1521         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1522                 shares = tg->shares;
1523
1524         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1525                 shares = tg->shares;
1526
1527         if (!rq_weight)
1528                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1529
1530         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1531                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1532                 unsigned long flags;
1533
1534                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1535                 __update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1536                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1537         }
1538
1539         return 0;
1540 }
1541
1542 /*
1543  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1544  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1545  * group is a fraction of its parents load.
1546  */
1547 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1548 {
1549         unsigned long load;
1550         long cpu = (long)data;
1551
1552         if (!tg->parent) {
1553                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1554         } else {
1555                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1556                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1557                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1558         }
1559
1560         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1561
1562         return 0;
1563 }
1564
1565 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1566 {
1567         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1568         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1569
1570         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1571                 sd->last_update = now;
1572                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1573         }
1574 }
1575
1576 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1577 {
1578         spin_unlock(&rq->lock);
1579         update_shares(sd);
1580         spin_lock(&rq->lock);
1581 }
1582
1583 static void update_h_load(long cpu)
1584 {
1585         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1586 }
1587
1588 #else
1589
1590 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1591 {
1592 }
1593
1594 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1595 {
1596 }
1597
1598 #endif
1599
1600 #endif
1601
1602 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1603 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1604 {
1605 #ifdef CONFIG_SMP
1606         cfs_rq->shares = shares;
1607 #endif
1608 }
1609 #endif
1610
1611 #include "sched_stats.h"
1612 #include "sched_idletask.c"
1613 #include "sched_fair.c"
1614 #include "sched_rt.c"
1615 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1616 # include "sched_debug.c"
1617 #endif
1618
1619 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1620 #define for_each_class(class) \
1621    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1622
1623 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1624 {
1625         rq->nr_running++;
1626 }
1627
1628 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1629 {
1630         rq->nr_running--;
1631 }
1632
1633 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1634 {
1635         if (task_has_rt_policy(p)) {
1636                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1637                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1638                 return;
1639         }
1640
1641         /*
1642          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1643          */
1644         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1645                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1646                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1647                 return;
1648         }
1649
1650         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1651         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1652 }
1653
1654 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1655 {
1656         s64 diff = sample - *avg;
1657         *avg += diff >> 3;
1658 }
1659
1660 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1661 {
1662         sched_info_queued(p);
1663         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1664         p->se.on_rq = 1;
1665 }
1666
1667 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1668 {
1669         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1670                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1671                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1672                 p->se.last_wakeup = 0;
1673         }
1674
1675         sched_info_dequeued(p);
1676         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1677         p->se.on_rq = 0;
1678 }
1679
1680 /*
1681  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1682  */
1683 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1684 {
1685         return p->static_prio;
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1690  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1691  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1692  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1693  * estimator recalculates.
1694  */
1695 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1696 {
1697         int prio;
1698
1699         if (task_has_rt_policy(p))
1700                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1701         else
1702                 prio = __normal_prio(p);
1703         return prio;
1704 }
1705
1706 /*
1707  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1708  * taken into account by the scheduler. This value might
1709  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1710  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1711  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1712  */
1713 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1714 {
1715         p->normal_prio = normal_prio(p);
1716         /*
1717          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1718          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1719          * to the normal priority:
1720          */
1721         if (!rt_prio(p->prio))
1722                 return p->normal_prio;
1723         return p->prio;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * activate_task - move a task to the runqueue.
1728  */
1729 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1730 {
1731         if (task_contributes_to_load(p))
1732                 rq->nr_uninterruptible--;
1733
1734         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1735         inc_nr_running(rq);
1736 }
1737
1738 /*
1739  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1740  */
1741 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1742 {
1743         if (task_contributes_to_load(p))
1744                 rq->nr_uninterruptible++;
1745
1746         dequeue_task(rq, p, sleep);
1747         dec_nr_running(rq);
1748 }
1749
1750 /**
1751  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1752  * @p: the task in question.
1753  */
1754 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1755 {
1756         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1757 }
1758
1759 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1760 {
1761         set_task_rq(p, cpu);
1762 #ifdef CONFIG_SMP
1763         /*
1764          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1765          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1766          * per-task data have been completed by this moment.
1767          */
1768         smp_wmb();
1769         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1770 #endif
1771 }
1772
1773 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1774                                        const struct sched_class *prev_class,
1775                                        int oldprio, int running)
1776 {
1777         if (prev_class != p->sched_class) {
1778                 if (prev_class->switched_from)
1779                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1780                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1781         } else
1782                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_SMP
1786
1787 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1788 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1789 {
1790         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1791 }
1792
1793 /*
1794  * Is this task likely cache-hot:
1795  */
1796 static int
1797 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1798 {
1799         s64 delta;
1800
1801         /*
1802          * Buddy candidates are cache hot:
1803          */
1804         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1805                 return 1;
1806
1807         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1808                 return 0;
1809
1810         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1811                 return 1;
1812         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1813                 return 0;
1814
1815         delta = now - p->se.exec_start;
1816
1817         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1818 }
1819
1820
1821 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1822 {
1823         int old_cpu = task_cpu(p);
1824         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1825         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1826                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1827         u64 clock_offset;
1828
1829         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1830
1831 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1832         if (p->se.wait_start)
1833                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1834         if (p->se.sleep_start)
1835                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1836         if (p->se.block_start)
1837                 p->se.block_start -= clock_offset;
1838         if (old_cpu != new_cpu) {
1839                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1840                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1841                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1842         }
1843 #endif
1844         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1845                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1846
1847         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1848 }
1849
1850 struct migration_req {
1851         struct list_head list;
1852
1853         struct task_struct *task;
1854         int dest_cpu;
1855
1856         struct completion done;
1857 };
1858
1859 /*
1860  * The task's runqueue lock must be held.
1861  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1862  */
1863 static int
1864 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1865 {
1866         struct rq *rq = task_rq(p);
1867
1868         /*
1869          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1870          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1871          */
1872         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1873                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1874                 return 0;
1875         }
1876
1877         init_completion(&req->done);
1878         req->task = p;
1879         req->dest_cpu = dest_cpu;
1880         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1881
1882         return 1;
1883 }
1884
1885 /*
1886  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1887  *
1888  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1889  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1890  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1891  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1892  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1893  * @p has remained unscheduled the whole time.
1894  *
1895  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1896  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1897  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1898  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1899  * waiting to become inactive.
1900  */
1901 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1902 {
1903         unsigned long flags;
1904         int running, on_rq;
1905         unsigned long ncsw;
1906         struct rq *rq;
1907
1908         for (;;) {
1909                 /*
1910                  * We do the initial early heuristics without holding
1911                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1912                  * the runqueue lock when things look like they will
1913                  * work out!
1914                  */
1915                 rq = task_rq(p);
1916
1917                 /*
1918                  * If the task is actively running on another CPU
1919                  * still, just relax and busy-wait without holding
1920                  * any locks.
1921                  *
1922                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1923                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1924                  * But we don't care, since "task_running()" will
1925                  * return false if the runqueue has changed and p
1926                  * is actually now running somewhere else!
1927                  */
1928                 while (task_running(rq, p)) {
1929                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1930                                 return 0;
1931                         cpu_relax();
1932                 }
1933
1934                 /*
1935                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1936                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1937                  * just go back and repeat.
1938                  */
1939                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1940                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1941                 running = task_running(rq, p);
1942                 on_rq = p->se.on_rq;
1943                 ncsw = 0;
1944                 if (!match_state || p->state == match_state)
1945                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1946                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1947
1948                 /*
1949                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1950                  */
1951                 if (unlikely(!ncsw))
1952                         break;
1953
1954                 /*
1955                  * Was it really running after all now that we
1956                  * checked with the proper locks actually held?
1957                  *
1958                  * Oops. Go back and try again..
1959                  */
1960                 if (unlikely(running)) {
1961                         cpu_relax();
1962                         continue;
1963                 }
1964
1965                 /*
1966                  * It's not enough that it's not actively running,
1967                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1968                  * preempted!
1969                  *
1970                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1971                  * running right now), it's preempted, and we should
1972                  * yield - it could be a while.
1973                  */
1974                 if (unlikely(on_rq)) {
1975                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1976                         continue;
1977                 }
1978
1979                 /*
1980                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1981                  * runnable, which means that it will never become
1982                  * running in the future either. We're all done!
1983                  */
1984                 break;
1985         }
1986
1987         return ncsw;
1988 }
1989
1990 /***
1991  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1992  * @p: the to-be-kicked thread
1993  *
1994  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1995  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1996  *
1997  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1998  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1999  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2000  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2001  * achieved as well.
2002  */
2003 void kick_process(struct task_struct *p)
2004 {
2005         int cpu;
2006
2007         preempt_disable();
2008         cpu = task_cpu(p);
2009         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2010                 smp_send_reschedule(cpu);
2011         preempt_enable();
2012 }
2013
2014 /*
2015  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2016  * according to the scheduling class and "nice" value.
2017  *
2018  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2019  * balance conservatively.
2020  */
2021 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2022 {
2023         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2024         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2025
2026         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2027                 return total;
2028
2029         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2030 }
2031
2032 /*
2033  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2034  * according to the scheduling class and "nice" value.
2035  */
2036 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2037 {
2038         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2039         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2040
2041         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2042                 return total;
2043
2044         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2045 }
2046
2047 /*
2048  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2049  * domain.
2050  */
2051 static struct sched_group *
2052 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2053 {
2054         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2055         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2056         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2057         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2058
2059         do {
2060                 unsigned long load, avg_load;
2061                 int local_group;
2062                 int i;
2063
2064                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2065                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2066                         continue;
2067
2068                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2069
2070                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2071                 avg_load = 0;
2072
2073                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2074                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2075                         if (local_group)
2076                                 load = source_load(i, load_idx);
2077                         else
2078                                 load = target_load(i, load_idx);
2079
2080                         avg_load += load;
2081                 }
2082
2083                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2084                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2085                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2086
2087                 if (local_group) {
2088                         this_load = avg_load;
2089                         this = group;
2090                 } else if (avg_load < min_load) {
2091                         min_load = avg_load;
2092                         idlest = group;
2093                 }
2094         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2095
2096         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2097                 return NULL;
2098         return idlest;
2099 }
2100
2101 /*
2102  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2103  */
2104 static int
2105 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2106                 cpumask_t *tmp)
2107 {
2108         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2109         int idlest = -1;
2110         int i;
2111
2112         /* Traverse only the allowed CPUs */
2113         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2114
2115         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2116                 load = weighted_cpuload(i);
2117
2118                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2119                         min_load = load;
2120                         idlest = i;
2121                 }
2122         }
2123
2124         return idlest;
2125 }
2126
2127 /*
2128  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2129  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2130  * SD_BALANCE_EXEC.
2131  *
2132  * Balance, ie. select the least loaded group.
2133  *
2134  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2135  *
2136  * preempt must be disabled.
2137  */
2138 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2139 {
2140         struct task_struct *t = current;
2141         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2142
2143         for_each_domain(cpu, tmp) {
2144                 /*
2145                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2146                  */
2147                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2148                         break;
2149                 if (tmp->flags & flag)
2150                         sd = tmp;
2151         }
2152
2153         if (sd)
2154                 update_shares(sd);
2155
2156         while (sd) {
2157                 cpumask_t span, tmpmask;
2158                 struct sched_group *group;
2159                 int new_cpu, weight;
2160
2161                 if (!(sd->flags & flag)) {
2162                         sd = sd->child;
2163                         continue;
2164                 }
2165
2166                 span = sd->span;
2167                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2168                 if (!group) {
2169                         sd = sd->child;
2170                         continue;
2171                 }
2172
2173                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2174                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2175                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2176                         sd = sd->child;
2177                         continue;
2178                 }
2179
2180                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2181                 cpu = new_cpu;
2182                 sd = NULL;
2183                 weight = cpus_weight(span);
2184                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2185                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2186                                 break;
2187                         if (tmp->flags & flag)
2188                                 sd = tmp;
2189                 }
2190                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2191         }
2192
2193         return cpu;
2194 }
2195
2196 #endif /* CONFIG_SMP */
2197
2198 /***
2199  * try_to_wake_up - wake up a thread
2200  * @p: the to-be-woken-up thread
2201  * @state: the mask of task states that can be woken
2202  * @sync: do a synchronous wakeup?
2203  *
2204  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2205  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2206  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2207  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2208  * runnable without the overhead of this.
2209  *
2210  * returns failure only if the task is already active.
2211  */
2212 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2213 {
2214         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2215         unsigned long flags;
2216         long old_state;
2217         struct rq *rq;
2218
2219         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2220                 sync = 0;
2221
2222 #ifdef CONFIG_SMP
2223         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2224                 struct sched_domain *sd;
2225
2226                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2227                 cpu = task_cpu(p);
2228
2229                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2230                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2231                                 update_shares(sd);
2232                                 break;
2233                         }
2234                 }
2235         }
2236 #endif
2237
2238         smp_wmb();
2239         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2240         old_state = p->state;
2241         if (!(old_state & state))
2242                 goto out;
2243
2244         if (p->se.on_rq)
2245                 goto out_running;
2246
2247         cpu = task_cpu(p);
2248         orig_cpu = cpu;
2249         this_cpu = smp_processor_id();
2250
2251 #ifdef CONFIG_SMP
2252         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2253                 goto out_activate;
2254
2255         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2256         if (cpu != orig_cpu) {
2257                 set_task_cpu(p, cpu);
2258                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2259                 /* might preempt at this point */
2260                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2261                 old_state = p->state;
2262                 if (!(old_state & state))
2263                         goto out;
2264                 if (p->se.on_rq)
2265                         goto out_running;
2266
2267                 this_cpu = smp_processor_id();
2268                 cpu = task_cpu(p);
2269         }
2270
2271 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2272         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2273         if (cpu == this_cpu)
2274                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2275         else {
2276                 struct sched_domain *sd;
2277                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2278                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2279                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2280                                 break;
2281                         }
2282                 }
2283         }
2284 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2285
2286 out_activate:
2287 #endif /* CONFIG_SMP */
2288         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2289         if (sync)
2290                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2291         if (orig_cpu != cpu)
2292                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2293         if (cpu == this_cpu)
2294                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2295         else
2296                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2297         update_rq_clock(rq);
2298         activate_task(rq, p, 1);
2299         success = 1;
2300
2301 out_running:
2302         trace_sched_wakeup(rq, p);
2303         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2304
2305         p->state = TASK_RUNNING;
2306 #ifdef CONFIG_SMP
2307         if (p->sched_class->task_wake_up)
2308                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2309 #endif
2310 out:
2311         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2312
2313         task_rq_unlock(rq, &flags);
2314
2315         return success;
2316 }
2317
2318 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2319 {
2320         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2321 }
2322 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2323
2324 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2325 {
2326         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2327 }
2328
2329 /*
2330  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2331  * p is forked by current.
2332  *
2333  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2334  */
2335 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2336 {
2337         p->se.exec_start                = 0;
2338         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2339         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2340         p->se.last_wakeup               = 0;
2341         p->se.avg_overlap               = 0;
2342
2343 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2344         p->se.wait_start                = 0;
2345         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2346         p->se.sleep_start               = 0;
2347         p->se.block_start               = 0;
2348         p->se.sleep_max                 = 0;
2349         p->se.block_max                 = 0;
2350         p->se.exec_max                  = 0;
2351         p->se.slice_max                 = 0;
2352         p->se.wait_max                  = 0;
2353 #endif
2354
2355         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2356         p->se.on_rq = 0;
2357         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2358
2359 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2360         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2361 #endif
2362
2363         /*
2364          * We mark the process as running here, but have not actually
2365          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2366          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2367          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2368          */
2369         p->state = TASK_RUNNING;
2370 }
2371
2372 /*
2373  * fork()/clone()-time setup:
2374  */
2375 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2376 {
2377         int cpu = get_cpu();
2378
2379         __sched_fork(p);
2380
2381 #ifdef CONFIG_SMP
2382         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2383 #endif
2384         set_task_cpu(p, cpu);
2385
2386         /*
2387          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2388          */
2389         p->prio = current->normal_prio;
2390         if (!rt_prio(p->prio))
2391                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2392
2393 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2394         if (likely(sched_info_on()))
2395                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2396 #endif
2397 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2398         p->oncpu = 0;
2399 #endif
2400 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2401         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2402         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2403 #endif
2404         put_cpu();
2405 }
2406
2407 /*
2408  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2409  *
2410  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2411  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2412  * on the runqueue and wakes it.
2413  */
2414 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2415 {
2416         unsigned long flags;
2417         struct rq *rq;
2418
2419         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2420         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2421         update_rq_clock(rq);
2422
2423         p->prio = effective_prio(p);
2424
2425         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2426                 activate_task(rq, p, 0);
2427         } else {
2428                 /*
2429                  * Let the scheduling class do new task startup
2430                  * management (if any):
2431                  */
2432                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2433                 inc_nr_running(rq);
2434         }
2435         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2436         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2437 #ifdef CONFIG_SMP
2438         if (p->sched_class->task_wake_up)
2439                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2440 #endif
2441         task_rq_unlock(rq, &flags);
2442 }
2443
2444 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2445
2446 /**
2447  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2448  * @notifier: notifier struct to register
2449  */
2450 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2451 {
2452         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2453 }
2454 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2455
2456 /**
2457  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2458  * @notifier: notifier struct to unregister
2459  *
2460  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2461  */
2462 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2463 {
2464         hlist_del(&notifier->link);
2465 }
2466 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2467
2468 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2469 {
2470         struct preempt_notifier *notifier;
2471         struct hlist_node *node;
2472
2473         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2474                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2475 }
2476
2477 static void
2478 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2479                                  struct task_struct *next)
2480 {
2481         struct preempt_notifier *notifier;
2482         struct hlist_node *node;
2483
2484         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2485                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2486 }
2487
2488 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2489
2490 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2491 {
2492 }
2493
2494 static void
2495 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2496                                  struct task_struct *next)
2497 {
2498 }
2499
2500 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2501
2502 /**
2503  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2504  * @rq: the runqueue preparing to switch
2505  * @prev: the current task that is being switched out
2506  * @next: the task we are going to switch to.
2507  *
2508  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2509  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2510  * switch.
2511  *
2512  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2513  * hooks.
2514  */
2515 static inline void
2516 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2517                     struct task_struct *next)
2518 {
2519         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2520         prepare_lock_switch(rq, next);
2521         prepare_arch_switch(next);
2522 }
2523
2524 /**
2525  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2526  * @rq: runqueue associated with task-switch
2527  * @prev: the thread we just switched away from.
2528  *
2529  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2530  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2531  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2532  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2533  *
2534  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2535  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2536  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2537  * details.)
2538  */
2539 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2540         __releases(rq->lock)
2541 {
2542         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2543         long prev_state;
2544
2545         rq->prev_mm = NULL;
2546
2547         /*
2548          * A task struct has one reference for the use as "current".
2549          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2550          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2551          * the scheduled task must drop that reference.
2552          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2553          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2554          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2555          * be dropped twice.
2556          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2557          */
2558         prev_state = prev->state;
2559         finish_arch_switch(prev);
2560         finish_lock_switch(rq, prev);
2561 #ifdef CONFIG_SMP
2562         if (current->sched_class->post_schedule)
2563                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2564 #endif
2565
2566         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2567         if (mm)
2568                 mmdrop(mm);
2569         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2570                 /*
2571                  * Remove function-return probe instances associated with this
2572                  * task and put them back on the free list.
2573                  */
2574                 kprobe_flush_task(prev);
2575                 put_task_struct(prev);
2576         }
2577 }
2578
2579 /**
2580  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2581  * @prev: the thread we just switched away from.
2582  */
2583 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2584         __releases(rq->lock)
2585 {
2586         struct rq *rq = this_rq();
2587
2588         finish_task_switch(rq, prev);
2589 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2590         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2591         preempt_enable();
2592 #endif
2593         if (current->set_child_tid)
2594                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2595 }
2596
2597 /*
2598  * context_switch - switch to the new MM and the new
2599  * thread's register state.
2600  */
2601 static inline void
2602 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2603                struct task_struct *next)
2604 {
2605         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2606
2607         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2608         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2609         mm = next->mm;
2610         oldmm = prev->active_mm;
2611         /*
2612          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2613          * combine the page table reload and the switch backend into
2614          * one hypercall.
2615          */
2616         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2617
2618         if (unlikely(!mm)) {
2619                 next->active_mm = oldmm;
2620                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2621                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2622         } else
2623                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2624
2625         if (unlikely(!prev->mm)) {
2626                 prev->active_mm = NULL;
2627                 rq->prev_mm = oldmm;
2628         }
2629         /*
2630          * Since the runqueue lock will be released by the next
2631          * task (which is an invalid locking op but in the case
2632          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2633          * do an early lockdep release here:
2634          */
2635 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2636         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2637 #endif
2638
2639         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2640         switch_to(prev, next, prev);
2641
2642         barrier();
2643         /*
2644          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2645          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2646          * frame will be invalid.
2647          */
2648         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2649 }
2650
2651 /*
2652  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2653  *
2654  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2655  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2656  * number of context switches performed since bootup.
2657  */
2658 unsigned long nr_running(void)
2659 {
2660         unsigned long i, sum = 0;
2661
2662         for_each_online_cpu(i)
2663                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2664
2665         return sum;
2666 }
2667
2668 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2669 {
2670         unsigned long i, sum = 0;
2671
2672         for_each_possible_cpu(i)
2673                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2674
2675         /*
2676          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2677          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2678          */
2679         if (unlikely((long)sum < 0))
2680                 sum = 0;
2681
2682         return sum;
2683 }
2684
2685 unsigned long long nr_context_switches(void)
2686 {
2687         int i;
2688         unsigned long long sum = 0;
2689
2690         for_each_possible_cpu(i)
2691                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2692
2693         return sum;
2694 }
2695
2696 unsigned long nr_iowait(void)
2697 {
2698         unsigned long i, sum = 0;
2699
2700         for_each_possible_cpu(i)
2701                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2702
2703         return sum;
2704 }
2705
2706 unsigned long nr_active(void)
2707 {
2708         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2709
2710         for_each_online_cpu(i) {
2711                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2712                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2713         }
2714
2715         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2716                 uninterruptible = 0;
2717
2718         return running + uninterruptible;
2719 }
2720
2721 /*
2722  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2723  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2724  */
2725 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2726 {
2727         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2728         int i, scale;
2729
2730         this_rq->nr_load_updates++;
2731
2732         /* Update our load: */
2733         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2734                 unsigned long old_load, new_load;
2735
2736                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2737
2738                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2739                 new_load = this_load;
2740                 /*
2741                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2742                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2743                  * example.
2744                  */
2745                 if (new_load > old_load)
2746                         new_load += scale-1;
2747                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2748         }
2749 }
2750
2751 #ifdef CONFIG_SMP
2752
2753 /*
2754  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2755  *
2756  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2757  * you need to do so manually before calling.
2758  */
2759 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2760         __acquires(rq1->lock)
2761         __acquires(rq2->lock)
2762 {
2763         BUG_ON(!irqs_disabled());
2764         if (rq1 == rq2) {
2765                 spin_lock(&rq1->lock);
2766                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2767         } else {
2768                 if (rq1 < rq2) {
2769                         spin_lock(&rq1->lock);
2770                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2771                 } else {
2772                         spin_lock(&rq2->lock);
2773                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2774                 }
2775         }
2776         update_rq_clock(rq1);
2777         update_rq_clock(rq2);
2778 }
2779
2780 /*
2781  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2782  *
2783  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2784  * you need to do so manually after calling.
2785  */
2786 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2787         __releases(rq1->lock)
2788         __releases(rq2->lock)
2789 {
2790         spin_unlock(&rq1->lock);
2791         if (rq1 != rq2)
2792                 spin_unlock(&rq2->lock);
2793         else
2794                 __release(rq2->lock);
2795 }
2796
2797 /*
2798  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2799  */
2800 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2801         __releases(this_rq->lock)
2802         __acquires(busiest->lock)
2803         __acquires(this_rq->lock)
2804 {
2805         int ret = 0;
2806
2807         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2808                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2809                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2810                 BUG_ON(1);
2811         }
2812         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2813                 if (busiest < this_rq) {
2814                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2815                         spin_lock(&busiest->lock);
2816                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2817                         ret = 1;
2818                 } else
2819                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2820         }
2821         return ret;
2822 }
2823
2824 static void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2825         __releases(busiest->lock)
2826 {
2827         spin_unlock(&busiest->lock);
2828         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2829 }
2830
2831 /*
2832  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2833  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2834  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2835  * the cpu_allowed mask is restored.
2836  */
2837 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2838 {
2839         struct migration_req req;
2840         unsigned long flags;
2841         struct rq *rq;
2842
2843         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2844         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2845             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2846                 goto out;
2847
2848         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2849         /* force the process onto the specified CPU */
2850         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2851                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2852                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2853
2854                 get_task_struct(mt);
2855                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2856                 wake_up_process(mt);
2857                 put_task_struct(mt);
2858                 wait_for_completion(&req.done);
2859
2860                 return;
2861         }
2862 out:
2863         task_rq_unlock(rq, &flags);
2864 }
2865
2866 /*
2867  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2868  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2869  */
2870 void sched_exec(void)
2871 {
2872         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2873         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2874         put_cpu();
2875         if (new_cpu != this_cpu)
2876                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2877 }
2878
2879 /*
2880  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2881  * Both runqueues must be locked.
2882  */
2883 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2884                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2885 {
2886         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2887         set_task_cpu(p, this_cpu);
2888         activate_task(this_rq, p, 0);
2889         /*
2890          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2891          * to be always true for them.
2892          */
2893         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2894 }
2895
2896 /*
2897  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2898  */
2899 static
2900 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2901                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2902                      int *all_pinned)
2903 {
2904         /*
2905          * We do not migrate tasks that are:
2906          * 1) running (obviously), or
2907          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2908          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2909          */
2910         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2911                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2912                 return 0;
2913         }
2914         *all_pinned = 0;
2915
2916         if (task_running(rq, p)) {
2917                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2918                 return 0;
2919         }
2920
2921         /*
2922          * Aggressive migration if:
2923          * 1) task is cache cold, or
2924          * 2) too many balance attempts have failed.
2925          */
2926
2927         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2928                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2929 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2930                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2931                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2932                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2933                 }
2934 #endif
2935                 return 1;
2936         }
2937
2938         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2939                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2940                 return 0;
2941         }
2942         return 1;
2943 }
2944
2945 static unsigned long
2946 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2947               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2948               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2949               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2950 {
2951         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2952         struct task_struct *p;
2953         long rem_load_move = max_load_move;
2954
2955         if (max_load_move == 0)
2956                 goto out;
2957
2958         pinned = 1;
2959
2960         /*
2961          * Start the load-balancing iterator:
2962          */
2963         p = iterator->start(iterator->arg);
2964 next:
2965         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2966                 goto out;
2967
2968         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2969             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2970                 p = iterator->next(iterator->arg);
2971                 goto next;
2972         }
2973
2974         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2975         pulled++;
2976         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2977
2978         /*
2979          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2980          */
2981         if (rem_load_move > 0) {
2982                 if (p->prio < *this_best_prio)
2983                         *this_best_prio = p->prio;
2984                 p = iterator->next(iterator->arg);
2985                 goto next;
2986         }
2987 out:
2988         /*
2989          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2990          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2991          * inside pull_task().
2992          */
2993         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2994
2995         if (all_pinned)
2996                 *all_pinned = pinned;
2997
2998         return max_load_move - rem_load_move;
2999 }
3000
3001 /*
3002  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3003  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3004  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3005  *
3006  * Called with both runqueues locked.
3007  */
3008 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3009                       unsigned long max_load_move,
3010                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3011                       int *all_pinned)
3012 {
3013         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3014         unsigned long total_load_moved = 0;
3015         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3016
3017         do {
3018                 total_load_moved +=
3019                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3020                                 max_load_move - total_load_moved,
3021                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3022                 class = class->next;
3023
3024                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3025                         break;
3026
3027         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3028
3029         return total_load_moved > 0;
3030 }
3031
3032 static int
3033 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3034                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3035                    struct rq_iterator *iterator)
3036 {
3037         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3038         int pinned = 0;
3039
3040         while (p) {
3041                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3042                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3043                         /*
3044                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3045                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3046                          * stats here rather than inside pull_task().
3047                          */
3048                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3049
3050                         return 1;
3051                 }
3052                 p = iterator->next(iterator->arg);
3053         }
3054
3055         return 0;
3056 }
3057
3058 /*
3059  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3060  * part of active balancing operations within "domain".
3061  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3062  *
3063  * Called with both runqueues locked.
3064  */
3065 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3066                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3067 {
3068         const struct sched_class *class;
3069
3070         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3071                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3072                         return 1;
3073
3074         return 0;
3075 }
3076
3077 /*
3078  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3079  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3080  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3081  */
3082 static struct sched_group *
3083 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3084                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3085                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3086 {
3087         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3088         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3089         unsigned long max_pull;
3090         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3091         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3092         int load_idx, group_imb = 0;
3093 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3094         int power_savings_balance = 1;
3095         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3096         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3097         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3098 #endif
3099
3100         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3101         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3102         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3103
3104         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3105                 load_idx = sd->busy_idx;
3106         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3107                 load_idx = sd->newidle_idx;
3108         else
3109                 load_idx = sd->idle_idx;
3110
3111         do {
3112                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3113                 int local_group;
3114                 int i;
3115                 int __group_imb = 0;
3116                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3117                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3118                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3119                 unsigned long avg_load_per_task;
3120
3121                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3122
3123                 if (local_group)
3124                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3125
3126                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3127                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3128                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3129
3130                 max_cpu_load = 0;
3131                 min_cpu_load = ~0UL;
3132
3133                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3134                         struct rq *rq;
3135
3136                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3137                                 continue;
3138
3139                         rq = cpu_rq(i);
3140
3141                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3142                                 *sd_idle = 0;
3143
3144                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3145                         if (local_group) {
3146                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3147                                         first_idle_cpu = 1;
3148                                         balance_cpu = i;
3149                                 }
3150
3151                                 load = target_load(i, load_idx);
3152                         } else {
3153                                 load = source_load(i, load_idx);
3154                                 if (load > max_cpu_load)
3155                                         max_cpu_load = load;
3156                                 if (min_cpu_load > load)
3157                                         min_cpu_load = load;
3158                         }
3159
3160                         avg_load += load;
3161                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3162                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3163
3164                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3165                 }
3166
3167                 /*
3168                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3169                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3170                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3171                  * to do the newly idle load balance.
3172                  */
3173                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3174                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3175                         *balance = 0;
3176                         goto ret;
3177                 }
3178
3179                 total_load += avg_load;
3180                 total_pwr += group->__cpu_power;
3181
3182                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3183                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3184                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3185
3186
3187                 /*
3188                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3189                  * than the average weight of two tasks.
3190                  *
3191                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3192                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3193                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3194                  *      the hierarchy?
3195                  */
3196                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3197                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3198
3199                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3200                         __group_imb = 1;
3201
3202                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3203
3204                 if (local_group) {
3205                         this_load = avg_load;
3206                         this = group;
3207                         this_nr_running = sum_nr_running;
3208                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3209                 } else if (avg_load > max_load &&
3210                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3211                         max_load = avg_load;
3212                         busiest = group;
3213                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3214                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3215                         group_imb = __group_imb;
3216                 }
3217
3218 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3219                 /*
3220                  * Busy processors will not participate in power savings
3221                  * balance.
3222                  */
3223                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3224                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3225                         goto group_next;
3226
3227                 /*
3228                  * If the local group is idle or completely loaded
3229                  * no need to do power savings balance at this domain
3230                  */
3231                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3232                                     !this_nr_running))
3233                         power_savings_balance = 0;
3234
3235                 /*
3236                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3237                  * don't include that group in power savings calculations
3238                  */
3239                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3240                     || !sum_nr_running)
3241                         goto group_next;
3242
3243                 /*
3244                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3245                  * This is the group from where we need to pick up the load
3246                  * for saving power
3247                  */
3248                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3249                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3250                      first_cpu(group->cpumask) <
3251                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3252                         group_min = group;
3253                         min_nr_running = sum_nr_running;
3254                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3255                                                 sum_nr_running;
3256                 }
3257
3258                 /*
3259                  * Calculate the group which is almost near its
3260                  * capacity but still has some space to pick up some load
3261                  * from other group and save more power
3262                  */
3263                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3264                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3265                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3266                              first_cpu(group->cpumask) >
3267                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3268                                 group_leader = group;
3269                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3270                         }
3271                 }
3272 group_next:
3273 #endif
3274                 group = group->next;
3275         } while (group != sd->groups);
3276
3277         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3278                 goto out_balanced;
3279
3280         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3281
3282         if (this_load >= avg_load ||
3283                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3284                 goto out_balanced;
3285
3286         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3287         if (group_imb)
3288                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3289
3290         /*
3291          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3292          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3293          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3294          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3295          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3296          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3297          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3298          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3299          * appear as very large values with unsigned longs.
3300          */
3301         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3302                 goto out_balanced;
3303
3304         /*
3305          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3306          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3307          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3308          */
3309         if (max_load < avg_load) {
3310                 *imbalance = 0;
3311                 goto small_imbalance;
3312         }
3313
3314         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3315         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3316
3317         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3318         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3319                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3320                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3321
3322         /*
3323          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3324          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3325          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3326          * moved
3327          */
3328         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3329                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3330                 unsigned int imbn;
3331
3332 small_imbalance:
3333                 pwr_move = pwr_now = 0;
3334                 imbn = 2;
3335                 if (this_nr_running) {
3336                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3337                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3338                                 imbn = 1;
3339                 } else
3340                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3341
3342                 if (max_load - this_load + 2*busiest_load_per_task >=
3343                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3344                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3345                         return busiest;
3346                 }
3347
3348                 /*
3349                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3350                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3351                  * moving them.
3352                  */
3353
3354                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3355                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3356                 pwr_now += this->__cpu_power *
3357                                 min(this_load_per_task, this_load);
3358                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3359
3360                 /* Amount of load we'd subtract */
3361                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3362                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3363                 if (max_load > tmp)
3364                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3365                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3366
3367                 /* Amount of load we'd add */
3368                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3369                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3370                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3371                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3372                 else
3373                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3374                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3375                 pwr_move += this->__cpu_power *
3376                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3377                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3378
3379                 /* Move if we gain throughput */
3380                 if (pwr_move > pwr_now)
3381                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3382         }
3383
3384         return busiest;
3385
3386 out_balanced:
3387 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3388         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3389                 goto ret;
3390
3391         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3392                 *imbalance = min_load_per_task;
3393                 return group_min;
3394         }
3395 #endif
3396 ret:
3397         *imbalance = 0;
3398         return NULL;
3399 }
3400
3401 /*
3402  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3403  */
3404 static struct rq *
3405 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3406                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3407 {
3408         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3409         unsigned long max_load = 0;
3410         int i;
3411
3412         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3413                 unsigned long wl;
3414
3415                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3416                         continue;
3417
3418                 rq = cpu_rq(i);
3419                 wl = weighted_cpuload(i);
3420
3421                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3422                         continue;
3423
3424                 if (wl > max_load) {
3425                         max_load = wl;
3426                         busiest = rq;
3427                 }
3428         }
3429
3430         return busiest;
3431 }
3432
3433 /*
3434  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3435  * so long as it is large enough.
3436  */
3437 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3438
3439 /*
3440  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3441  * tasks if there is an imbalance.
3442  */
3443 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3444                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3445                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3446 {
3447         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3448         struct sched_group *group;
3449         unsigned long imbalance;
3450         struct rq *busiest;
3451         unsigned long flags;
3452
3453         cpus_setall(*cpus);
3454
3455         /*
3456          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3457          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3458          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3459          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3460          */
3461         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3462             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3463                 sd_idle = 1;
3464
3465         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3466
3467 redo:
3468         update_shares(sd);
3469         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3470                                    cpus, balance);
3471
3472         if (*balance == 0)
3473                 goto out_balanced;
3474
3475         if (!group) {
3476                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3477                 goto out_balanced;
3478         }
3479
3480         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3481         if (!busiest) {
3482                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3483                 goto out_balanced;
3484         }
3485
3486         BUG_ON(busiest == this_rq);
3487
3488         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3489
3490         ld_moved = 0;
3491         if (busiest->nr_running > 1) {
3492                 /*
3493                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3494                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3495                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3496                  * correctly treated as an imbalance.
3497                  */
3498                 local_irq_save(flags);
3499                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3500                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3501                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3502                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3503                 local_irq_restore(flags);
3504
3505                 /*
3506                  * some other cpu did the load balance for us.
3507                  */
3508                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3509                         resched_cpu(this_cpu);
3510
3511                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3512                 if (unlikely(all_pinned)) {
3513                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3514                         if (!cpus_empty(*cpus))
3515                                 goto redo;
3516                         goto out_balanced;
3517                 }
3518         }
3519
3520         if (!ld_moved) {
3521                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3522                 sd->nr_balance_failed++;
3523
3524                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3525
3526                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3527
3528                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3529                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3530                          */
3531                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3532                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3533                                 all_pinned = 1;
3534                                 goto out_one_pinned;
3535                         }
3536
3537                         if (!busiest->active_balance) {
3538                                 busiest->active_balance = 1;
3539                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3540                                 active_balance = 1;
3541                         }
3542                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3543                         if (active_balance)
3544                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3545
3546                         /*
3547                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3548                          * counter.
3549                          */
3550                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3551                 }
3552         } else
3553                 sd->nr_balance_failed = 0;
3554
3555         if (likely(!active_balance)) {
3556                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3557                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3558         } else {
3559                 /*
3560                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3561                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3562                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3563                  * move_tasks).
3564                  */
3565                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3566                         sd->balance_interval *= 2;
3567         }
3568
3569         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3570             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3571                 ld_moved = -1;
3572
3573         goto out;
3574
3575 out_balanced:
3576         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3577
3578         sd->nr_balance_failed = 0;
3579
3580 out_one_pinned:
3581         /* tune up the balancing interval */
3582         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3583                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3584                 sd->balance_interval *= 2;
3585
3586         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3587             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3588                 ld_moved = -1;
3589         else
3590                 ld_moved = 0;
3591 out:
3592         if (ld_moved)
3593                 update_shares(sd);
3594         return ld_moved;
3595 }
3596
3597 /*
3598  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3599  * tasks if there is an imbalance.
3600  *
3601  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3602  * this_rq is locked.
3603  */
3604 static int
3605 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3606                         cpumask_t *cpus)
3607 {
3608         struct sched_group *group;
3609         struct rq *busiest = NULL;
3610         unsigned long imbalance;
3611         int ld_moved = 0;
3612         int sd_idle = 0;
3613         int all_pinned = 0;
3614
3615         cpus_setall(*cpus);
3616
3617         /*
3618          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3619          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3620          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3621          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3622          */
3623         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3624             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3625                 sd_idle = 1;
3626
3627         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3628 redo:
3629         update_shares_locked(this_rq, sd);
3630         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3631                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3632         if (!group) {
3633                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3634                 goto out_balanced;
3635         }
3636
3637         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3638         if (!busiest) {
3639                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3640                 goto out_balanced;
3641         }
3642
3643         BUG_ON(busiest == this_rq);
3644
3645         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3646
3647         ld_moved = 0;
3648         if (busiest->nr_running > 1) {
3649                 /* Attempt to move tasks */
3650                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3651                 /* this_rq->clock is already updated */
3652                 update_rq_clock(busiest);
3653                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3654                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3655                                         &all_pinned);
3656                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3657
3658                 if (unlikely(all_pinned)) {
3659                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3660                         if (!cpus_empty(*cpus))
3661                                 goto redo;
3662                 }
3663         }
3664
3665         if (!ld_moved) {
3666                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3667                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3668                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3669                         return -1;
3670         } else
3671                 sd->nr_balance_failed = 0;
3672
3673         update_shares_locked(this_rq, sd);
3674         return ld_moved;
3675
3676 out_balanced:
3677         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3678         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3679             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3680                 return -1;
3681         sd->nr_balance_failed = 0;
3682
3683         return 0;
3684 }
3685
3686 /*
3687  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3688  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3689  */
3690 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3691 {
3692         struct sched_domain *sd;
3693         int pulled_task = -1;
3694         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3695         cpumask_t tmpmask;
3696
3697         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3698                 unsigned long interval;
3699
3700                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3701                         continue;
3702
3703                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3704                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3705                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3706                                                            sd, &tmpmask);
3707
3708                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3709                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3710                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3711                 if (pulled_task)
3712                         break;
3713         }
3714         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3715                 /*
3716                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3717                  * a busy processor. So reset next_balance.
3718                  */
3719                 this_rq->next_balance = next_balance;
3720         }
3721 }
3722
3723 /*
3724  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3725  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3726  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3727  * logical imbalances.
3728  *
3729  * Called with busiest_rq locked.
3730  */
3731 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3732 {
3733         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3734         struct sched_domain *sd;
3735         struct rq *target_rq;
3736
3737         /* Is there any task to move? */
3738         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3739                 return;
3740
3741         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3742
3743         /*
3744          * This condition is "impossible", if it occurs
3745          * we need to fix it. Originally reported by
3746          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3747          */
3748         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3749
3750         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3751         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3752         update_rq_clock(busiest_rq);
3753         update_rq_clock(target_rq);
3754
3755         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3756         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3757                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3758                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3759                                 break;
3760         }
3761
3762         if (likely(sd)) {
3763                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3764
3765                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3766                                   sd, CPU_IDLE))
3767                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3768                 else
3769                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3770         }
3771         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3772 }
3773
3774 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3775 static struct {
3776         atomic_t load_balancer;
3777         cpumask_t cpu_mask;
3778 } nohz ____cacheline_aligned = {
3779         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3780         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3781 };
3782
3783 /*
3784  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3785  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3786  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3787  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3788  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3789  * arrives...
3790  *
3791  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3792  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3793  * nohz.cpu_mask..
3794  *
3795  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3796  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3797  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3798  * there is no need for ilb owner.
3799  *
3800  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3801  * next busy scheduler_tick()
3802  */
3803 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3804 {
3805         int cpu = smp_processor_id();
3806
3807         if (stop_tick) {
3808                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3809                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3810
3811                 /*
3812                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3813                  */
3814                 if (!cpu_active(cpu) &&
3815                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3816                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3817                                 BUG();
3818                         return 0;
3819                 }
3820
3821                 /* time for ilb owner also to sleep */
3822                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3823                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3824                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3825                         return 0;
3826                 }
3827
3828                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3829                         /* make me the ilb owner */
3830                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3831                                 return 1;
3832                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3833                         return 1;
3834         } else {
3835                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3836                         return 0;
3837
3838                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3839
3840                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3841                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3842                                 BUG();
3843         }
3844         return 0;
3845 }
3846 #endif
3847
3848 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3849
3850 /*
3851  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3852  * and initiates a balancing operation if so.
3853  *
3854  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3855  */
3856 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3857 {
3858         int balance = 1;
3859         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3860         unsigned long interval;
3861         struct sched_domain *sd;
3862         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3863         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3864         int update_next_balance = 0;
3865         int need_serialize;
3866         cpumask_t tmp;
3867
3868         for_each_domain(cpu, sd) {
3869                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3870                         continue;
3871
3872                 interval = sd->balance_interval;
3873                 if (idle != CPU_IDLE)
3874                         interval *= sd->busy_factor;
3875
3876                 /* scale ms to jiffies */
3877                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3878                 if (unlikely(!interval))
3879                         interval = 1;
3880                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3881                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3882
3883                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3884
3885                 if (need_serialize) {
3886                         if (!spin_trylock(&balancing))
3887                                 goto out;
3888                 }
3889
3890                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3891                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3892                                 /*
3893                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3894                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3895                                  * not idle.
3896                                  */
3897                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3898                         }
3899                         sd->last_balance = jiffies;
3900                 }
3901                 if (need_serialize)
3902                         spin_unlock(&balancing);
3903 out:
3904                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3905                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3906                         update_next_balance = 1;
3907                 }
3908
3909                 /*
3910                  * Stop the load balance at this level. There is another
3911                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3912                  * actively.
3913                  */
3914                 if (!balance)
3915                         break;
3916         }
3917
3918         /*
3919          * next_balance will be updated only when there is a need.
3920          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3921          * updated.
3922          */
3923         if (likely(update_next_balance))
3924                 rq->next_balance = next_balance;
3925 }
3926
3927 /*
3928  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3929  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3930  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3931  */
3932 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3933 {
3934         int this_cpu = smp_processor_id();
3935         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3936         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3937                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3938
3939         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3940
3941 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3942         /*
3943          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3944          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3945          * stopped.
3946          */
3947         if (this_rq->idle_at_tick &&
3948             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3949                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3950                 struct rq *rq;
3951                 int balance_cpu;
3952
3953                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3954                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3955                         /*
3956                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3957                          * work being done for other cpus. Next load
3958                          * balancing owner will pick it up.
3959                          */
3960                         if (need_resched())
3961                                 break;
3962
3963                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3964
3965                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3966                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3967                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3968                 }
3969         }
3970 #endif
3971 }
3972
3973 /*
3974  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3975  *
3976  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3977  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3978  * if the whole system is idle.
3979  */
3980 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3981 {
3982 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3983         /*
3984          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3985          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3986          * load balancer.
3987          */
3988         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3989                 rq->in_nohz_recently = 0;
3990
3991                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3992                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3993                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3994                 }
3995
3996                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3997                         /*
3998                          * simple selection for now: Nominate the
3999                          * first cpu in the nohz list to be the next
4000                          * ilb owner.
4001                          *
4002                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4003                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4004                          */
4005                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4006
4007                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4008                                 resched_cpu(ilb);
4009                 }
4010         }
4011
4012         /*
4013          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4014          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4015          */
4016         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4017             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4018                 resched_cpu(cpu);
4019                 return;
4020         }
4021
4022         /*
4023          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4024          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4025          */
4026         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4027             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4028                 return;
4029 #endif
4030         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4031                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4032 }
4033
4034 #else   /* CONFIG_SMP */
4035
4036 /*
4037  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4038  */
4039 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4040 {
4041 }
4042
4043 #endif
4044
4045 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4046
4047 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4048
4049 /*
4050  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4051  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4052  */
4053 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4054 {
4055         unsigned long flags;
4056         u64 ns, delta_exec;
4057         struct rq *rq;
4058
4059         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4060         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4061         if (task_current(rq, p)) {
4062                 update_rq_clock(rq);
4063                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4064                 if ((s64)delta_exec > 0)
4065                         ns += delta_exec;
4066         }
4067         task_rq_unlock(rq, &flags);
4068
4069         return ns;
4070 }
4071
4072 /*
4073  * Account user cpu time to a process.
4074  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4075  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4076  */
4077 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4078 {
4079         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4080         cputime64_t tmp;
4081
4082         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4083
4084         /* Add user time to cpustat. */
4085         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4086         if (TASK_NICE(p) > 0)
4087                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4088         else
4089                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4090         /* Account for user time used */
4091         acct_update_integrals(p);
4092 }
4093
4094 /*
4095  * Account guest cpu time to a process.
4096  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4097  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4098  */
4099 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4100 {
4101         cputime64_t tmp;
4102         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4103
4104         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4105
4106         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4107         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4108
4109         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4110         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4111 }
4112
4113 /*
4114  * Account scaled user cpu time to a process.
4115  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4116  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4117  */
4118 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4119 {
4120         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4121 }
4122
4123 /*
4124  * Account system cpu time to a process.
4125  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4126  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4127  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4128  */
4129 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4130                          cputime_t cputime)
4131 {
4132         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4133         struct rq *rq = this_rq();
4134         cputime64_t tmp;
4135
4136         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4137                 account_guest_time(p, cputime);
4138                 return;
4139         }
4140
4141         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4142
4143         /* Add system time to cpustat. */
4144         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4145         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4146                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4147         else if (softirq_count())
4148                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4149         else if (p != rq->idle)
4150                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4151         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4152                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4153         else
4154                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4155         /* Account for system time used */
4156         acct_update_integrals(p);
4157 }
4158
4159 /*
4160  * Account scaled system cpu time to a process.
4161  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4162  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4163  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4164  */
4165 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4166 {
4167         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4168 }
4169
4170 /*
4171  * Account for involuntary wait time.
4172  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4173  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4174  */
4175 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4176 {
4177         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4178         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4179         struct rq *rq = this_rq();
4180
4181         if (p == rq->idle) {
4182                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4183                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4184                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4185                 else
4186                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4187         } else
4188                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4189 }
4190
4191 /*
4192  * Use precise platform statistics if available:
4193  */
4194 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4195 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4196 {
4197         return p->utime;
4198 }
4199
4200 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4201 {
4202         return p->stime;
4203 }
4204 #else
4205 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4206 {
4207         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4208                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4209         u64 temp;
4210
4211         /*
4212          * Use CFS's precise accounting:
4213          */
4214         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4215
4216         if (total) {
4217                 temp *= utime;
4218                 do_div(temp, total);
4219         }
4220         utime = (clock_t)temp;
4221
4222         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4223         return p->prev_utime;
4224 }
4225
4226 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4227 {
4228         clock_t stime;
4229
4230         /*
4231          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4232          * the total, to make sure the total observed by userspace
4233          * grows monotonically - apps rely on that):
4234          */
4235         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4236                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4237
4238         if (stime >= 0)
4239                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4240
4241         return p->prev_stime;
4242 }
4243 #endif
4244
4245 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4246 {
4247         return p->gtime;
4248 }
4249
4250 /*
4251  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4252  * We call it with interrupts disabled.
4253  *
4254  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4255  * timeslices.
4256  */
4257 void scheduler_tick(void)
4258 {
4259         int cpu = smp_processor_id();
4260         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4261         struct task_struct *curr = rq->curr;
4262
4263         sched_clock_tick();
4264
4265         spin_lock(&rq->lock);
4266         update_rq_clock(rq);
4267         update_cpu_load(rq);
4268         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4269         spin_unlock(&rq->lock);
4270
4271 #ifdef CONFIG_SMP
4272         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4273         trigger_load_balance(rq, cpu);
4274 #endif
4275 }
4276
4277 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4278                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4279
4280 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4281 {
4282         if (in_lock_functions(addr)) {
4283                 addr = CALLER_ADDR2;
4284                 if (in_lock_functions(addr))
4285                         addr = CALLER_ADDR3;
4286         }
4287         return addr;
4288 }
4289
4290 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4291 {
4292 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4293         /*
4294          * Underflow?
4295          */
4296         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4297                 return;
4298 #endif
4299         preempt_count() += val;
4300 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4301         /*
4302          * Spinlock count overflowing soon?
4303          */
4304         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4305                                 PREEMPT_MASK - 10);
4306 #endif
4307         if (preempt_count() == val)
4308                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4309 }
4310 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4311
4312 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4313 {
4314 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4315         /*
4316          * Underflow?
4317          */
4318         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4319                 return;
4320         /*
4321          * Is the spinlock portion underflowing?
4322          */
4323         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4324                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4325                 return;
4326 #endif
4327
4328         if (preempt_count() == val)
4329                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4330         preempt_count() -= val;
4331 }
4332 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4333
4334 #endif
4335
4336 /*
4337  * Print scheduling while atomic bug:
4338  */
4339 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4340 {
4341         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4342
4343         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4344                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4345
4346         debug_show_held_locks(prev);
4347         print_modules();
4348         if (irqs_disabled())
4349                 print_irqtrace_events(prev);
4350
4351         if (regs)
4352                 show_regs(regs);
4353         else
4354                 dump_stack();
4355 }
4356
4357 /*
4358  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4359  */
4360 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4361 {
4362         /*
4363          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4364          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4365          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4366          */
4367         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4368                 __schedule_bug(prev);
4369
4370         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4371
4372         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4373 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4374         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4375                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4376                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4377         }
4378 #endif
4379 }
4380
4381 /*
4382  * Pick up the highest-prio task:
4383  */
4384 static inline struct task_struct *
4385 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4386 {
4387         const struct sched_class *class;
4388         struct task_struct *p;
4389
4390         /*
4391          * Optimization: we know that if all tasks are in
4392          * the fair class we can call that function directly:
4393          */
4394         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4395                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4396                 if (likely(p))
4397                         return p;
4398         }
4399
4400         class = sched_class_highest;
4401         for ( ; ; ) {
4402                 p = class->pick_next_task(rq);
4403                 if (p)
4404                         return p;
4405                 /*
4406                  * Will never be NULL as the idle class always
4407                  * returns a non-NULL p:
4408                  */
4409                 class = class->next;
4410         }
4411 }
4412
4413 /*
4414  * schedule() is the main scheduler function.
4415  */
4416 asmlinkage void __sched schedule(void)
4417 {
4418         struct task_struct *prev, *next;
4419         unsigned long *switch_count;
4420         struct rq *rq;
4421         int cpu;
4422
4423 need_resched:
4424         preempt_disable();
4425         cpu = smp_processor_id();
4426         rq = cpu_rq(cpu);
4427         rcu_qsctr_inc(cpu);
4428         prev = rq->curr;
4429         switch_count = &prev->nivcsw;
4430
4431         release_kernel_lock(prev);
4432 need_resched_nonpreemptible:
4433
4434         schedule_debug(prev);
4435
4436         if (sched_feat(HRTICK))
4437                 hrtick_clear(rq);
4438
4439         /*
4440          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4441          */
4442         local_irq_disable();
4443         update_rq_clock(rq);
4444         spin_lock(&rq->lock);
4445         clear_tsk_need_resched(prev);
4446
4447         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4448                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4449                         prev->state = TASK_RUNNING;
4450                 else
4451                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4452                 switch_count = &prev->nvcsw;
4453         }
4454
4455 #ifdef CONFIG_SMP
4456         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4457                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4458 #endif
4459
4460         if (unlikely(!rq->nr_running))
4461                 idle_balance(cpu, rq);
4462
4463         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4464         next = pick_next_task(rq, prev);
4465
4466         if (likely(prev != next)) {
4467                 sched_info_switch(prev, next);
4468
4469                 rq->nr_switches++;
4470                 rq->curr = next;
4471                 ++*switch_count;
4472
4473                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4474                 /*
4475                  * the context switch might have flipped the stack from under
4476                  * us, hence refresh the local variables.
4477                  */
4478                 cpu = smp_processor_id();
4479                 rq = cpu_rq(cpu);
4480         } else
4481                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4482
4483         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4484                 goto need_resched_nonpreemptible;
4485
4486         preempt_enable_no_resched();
4487         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4488                 goto need_resched;
4489 }
4490 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4491
4492 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4493 /*
4494  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4495  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4496  * occur there and call schedule directly.
4497  */
4498 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4499 {
4500         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4501
4502         /*
4503          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4504          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4505          */
4506         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4507                 return;
4508
4509         do {
4510                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4511                 schedule();
4512                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4513
4514                 /*
4515                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4516                  * between schedule and now.
4517                  */
4518                 barrier();
4519         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4520 }
4521 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4522
4523 /*
4524  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4525  * off of irq context.
4526  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4527  * protect us against recursive calling from irq.
4528  */
4529 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4530 {
4531         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4532
4533         /* Catch callers which need to be fixed */
4534         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4535
4536         do {
4537                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4538                 local_irq_enable();
4539                 schedule();
4540                 local_irq_disable();
4541                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4542
4543                 /*
4544                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4545                  * between schedule and now.
4546                  */
4547                 barrier();
4548         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4549 }
4550
4551 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4552
4553 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4554                           void *key)
4555 {
4556         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4557 }
4558 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4559
4560 /*
4561  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4562  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4563  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4564  *
4565  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4566  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4567  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4568  */
4569 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4570                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4571 {
4572         wait_queue_t *curr, *next;
4573
4574         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4575                 unsigned flags = curr->flags;
4576
4577                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4578                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4579                         break;
4580         }
4581 }
4582
4583 /**
4584  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4585  * @q: the waitqueue
4586  * @mode: which threads
4587  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4588  * @key: is directly passed to the wakeup function
4589  */
4590 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4591                         int nr_exclusive, void *key)
4592 {
4593         unsigned long flags;
4594
4595         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4596         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4597         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4598 }
4599 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4600
4601 /*
4602  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4603  */
4604 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4605 {
4606         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4607 }
4608
4609 /**
4610  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4611  * @q: the waitqueue
4612  * @mode: which threads
4613  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4614  *
4615  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4616  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4617  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4618  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4619  *
4620  * On UP it can prevent extra preemption.
4621  */
4622 void
4623 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4624 {
4625         unsigned long flags;
4626         int sync = 1;
4627
4628         if (unlikely(!q))
4629                 return;
4630
4631         if (unlikely(!nr_exclusive))
4632                 sync = 0;
4633
4634         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4635         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4636         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4637 }
4638 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4639
4640 /**
4641  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4642  * @x:  holds the state of this particular completion
4643  *
4644  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4645  * awakened in the same order in which they were queued.
4646  *
4647  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4648  */
4649 void complete(struct completion *x)
4650 {
4651         unsigned long flags;
4652
4653         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4654         x->done++;
4655         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4656         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4657 }
4658 EXPORT_SYMBOL(complete);
4659
4660 /**
4661  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4662  * @x:  holds the state of this particular completion
4663  *
4664  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4665  */
4666 void complete_all(struct completion *x)
4667 {
4668         unsigned long flags;
4669
4670         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4671         x->done += UINT_MAX/2;
4672         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4673         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4674 }
4675 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4676
4677 static inline long __sched
4678 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4679 {
4680         if (!x->done) {
4681                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4682
4683                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4684                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4685                 do {
4686                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4687                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4688                                 break;
4689                         }
4690                         __set_current_state(state);
4691                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4692                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4693                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4694                 } while (!x->done && timeout);
4695                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4696                 if (!x->done)
4697                         return timeout;
4698         }
4699         x->done--;
4700         return timeout ?: 1;
4701 }
4702
4703 static long __sched
4704 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4705 {
4706         might_sleep();
4707
4708         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4709         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4710         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4711         return timeout;
4712 }
4713
4714 /**
4715  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4716  * @x:  holds the state of this particular completion
4717  *
4718  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4719  * interruptible and there is no timeout.
4720  *
4721  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4722  * and interrupt capability. Also see complete().
4723  */
4724 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4725 {
4726         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4727 }
4728 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4729
4730 /**
4731  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4732  * @x:  holds the state of this particular completion
4733  * @timeout:  timeout value in jiffies
4734  *
4735  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4736  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4737  * interruptible.
4738  */
4739 unsigned long __sched
4740 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4741 {
4742         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4743 }
4744 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4745
4746 /**
4747  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4748  * @x:  holds the state of this particular completion
4749  *
4750  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4751  * interruptible.
4752  */
4753 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4754 {
4755         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4756         if (t == -ERESTARTSYS)
4757                 return t;
4758         return 0;
4759 }
4760 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4761
4762 /**
4763  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4764  * @x:  holds the state of this particular completion
4765  * @timeout:  timeout value in jiffies
4766  *
4767  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4768  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4769  */
4770 unsigned long __sched
4771 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4772                                           unsigned long timeout)
4773 {
4774         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4775 }
4776 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4777
4778 /**
4779  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4780  * @x:  holds the state of this particular completion
4781  *
4782  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4783  * interrupted by a kill signal.
4784  */
4785 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4786 {
4787         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4788         if (t == -ERESTARTSYS)
4789                 return t;
4790         return 0;
4791 }
4792 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4793
4794 /**
4795  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4796  *      @x:     completion structure
4797  *
4798  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4799  *               1 if a decrement succeeded.
4800  *
4801  *      If a completion is being used as a counting completion,
4802  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4803  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4804  *      is protecting is not available.
4805  */
4806 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4807 {
4808         int ret = 1;
4809
4810         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4811         if (!x->done)
4812                 ret = 0;
4813         else
4814                 x->done--;
4815         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4816         return ret;
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4819
4820 /**
4821  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4822  *      @x:     completion structure
4823  *
4824  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4825  *               1 if there are no waiters.
4826  *
4827  */
4828 bool completion_done(struct completion *x)
4829 {
4830         int ret = 1;
4831
4832         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4833         if (!x->done)
4834                 ret = 0;
4835         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4836         return ret;
4837 }
4838 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4839
4840 static long __sched
4841 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4842 {
4843         unsigned long flags;
4844         wait_queue_t wait;
4845
4846         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4847
4848         __set_current_state(state);
4849
4850         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4851         __add_wait_queue(q, &wait);
4852         spin_unlock(&q->lock);
4853         timeout = schedule_timeout(timeout);
4854         spin_lock_irq(&q->lock);
4855         __remove_wait_queue(q, &wait);
4856         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4857
4858         return timeout;
4859 }
4860
4861 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4862 {
4863         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4864 }
4865 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4866
4867 long __sched
4868 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4869 {
4870         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4871 }
4872 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4873
4874 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4875 {
4876         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4877 }
4878 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4879
4880 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4881 {
4882         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4883 }
4884 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4885
4886 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4887
4888 /*
4889  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4890  * @p: task
4891  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4892  *
4893  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4894  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4895  *
4896  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4897  */
4898 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4899 {
4900         unsigned long flags;
4901         int oldprio, on_rq, running;
4902         struct rq *rq;
4903         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4904
4905         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4906
4907         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4908         update_rq_clock(rq);
4909
4910         oldprio = p->prio;
4911         on_rq = p->se.on_rq;
4912         running = task_current(rq, p);
4913         if (on_rq)
4914                 dequeue_task(rq, p, 0);
4915         if (running)
4916                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4917
4918         if (rt_prio(prio))
4919                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4920         else
4921                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4922
4923         p->prio = prio;
4924
4925         if (running)
4926                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4927         if (on_rq) {
4928                 enqueue_task(rq, p, 0);
4929
4930                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4931         }
4932         task_rq_unlock(rq, &flags);
4933 }
4934
4935 #endif
4936
4937 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4938 {
4939         int old_prio, delta, on_rq;
4940         unsigned long flags;
4941         struct rq *rq;
4942
4943         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4944                 return;
4945         /*
4946          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4947          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4948          */
4949         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4950         update_rq_clock(rq);
4951         /*
4952          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4953          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4954          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4955          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4956          */
4957         if (task_has_rt_policy(p)) {
4958                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4959                 goto out_unlock;
4960         }
4961         on_rq = p->se.on_rq;
4962         if (on_rq)
4963                 dequeue_task(rq, p, 0);
4964
4965         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4966         set_load_weight(p);
4967         old_prio = p->prio;
4968         p->prio = effective_prio(p);
4969         delta = p->prio - old_prio;
4970
4971         if (on_rq) {
4972                 enqueue_task(rq, p, 0);
4973                 /*
4974                  * If the task increased its priority or is running and
4975                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4976                  */
4977                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4978                         resched_task(rq->curr);
4979         }
4980 out_unlock:
4981         task_rq_unlock(rq, &flags);
4982 }
4983 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4984
4985 /*
4986  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4987  * @p: task
4988  * @nice: nice value
4989  */
4990 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4991 {
4992         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4993         int nice_rlim = 20 - nice;
4994
4995         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4996                 capable(CAP_SYS_NICE));
4997 }
4998
4999 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5000
5001 /*
5002  * sys_nice - change the priority of the current process.
5003  * @increment: priority increment
5004  *
5005  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5006  * does similar things.
5007  */
5008 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5009 {
5010         long nice, retval;
5011
5012         /*
5013          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5014          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5015          * and we have a single winner.
5016          */
5017         if (increment < -40)
5018                 increment = -40;
5019         if (increment > 40)
5020                 increment = 40;
5021
5022         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5023         if (nice < -20)
5024                 nice = -20;
5025         if (nice > 19)
5026                 nice = 19;
5027
5028         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5029                 return -EPERM;
5030
5031         retval = security_task_setnice(current, nice);
5032         if (retval)
5033                 return retval;
5034
5035         set_user_nice(current, nice);
5036         return 0;
5037 }
5038
5039 #endif
5040
5041 /**
5042  * task_prio - return the priority value of a given task.
5043  * @p: the task in question.
5044  *
5045  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5046  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5047  * around 0, value goes from -16 to +15.
5048  */
5049 int task_prio(const struct task_struct *p)
5050 {
5051         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5052 }
5053
5054 /**
5055  * task_nice - return the nice value of a given task.
5056  * @p: the task in question.
5057  */
5058 int task_nice(const struct task_struct *p)
5059 {
5060         return TASK_NICE(p);
5061 }
5062 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5063
5064 /**
5065  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5066  * @cpu: the processor in question.
5067  */
5068 int idle_cpu(int cpu)
5069 {
5070         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5071 }
5072
5073 /**
5074  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5075  * @cpu: the processor in question.
5076  */
5077 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5078 {
5079         return cpu_rq(cpu)->idle;
5080 }
5081
5082 /**
5083  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5084  * @pid: the pid in question.
5085  */
5086 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5087 {
5088         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5089 }
5090
5091 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5092 static void
5093 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5094 {
5095         BUG_ON(p->se.on_rq);
5096
5097         p->policy = policy;
5098         switch (p->policy) {
5099         case SCHED_NORMAL:
5100         case SCHED_BATCH:
5101         case SCHED_IDLE:
5102                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5103                 break;
5104         case SCHED_FIFO:
5105         case SCHED_RR:
5106                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5107                 break;
5108         }
5109
5110         p->rt_priority = prio;
5111         p->normal_prio = normal_prio(p);
5112         /* we are holding p->pi_lock already */
5113         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5114         set_load_weight(p);
5115 }
5116
5117 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5118                                 struct sched_param *param, bool user)
5119 {
5120         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5121         unsigned long flags;
5122         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5123         struct rq *rq;
5124
5125         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5126         BUG_ON(in_interrupt());
5127 recheck:
5128         /* double check policy once rq lock held */
5129         if (policy < 0)
5130                 policy = oldpolicy = p->policy;
5131         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5132                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5133                         policy != SCHED_IDLE)
5134                 return -EINVAL;
5135         /*
5136          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5137          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5138          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5139          */
5140         if (param->sched_priority < 0 ||
5141             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5142             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5143                 return -EINVAL;
5144         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5145                 return -EINVAL;
5146
5147         /*
5148          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5149          */
5150         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5151                 if (rt_policy(policy)) {
5152                         unsigned long rlim_rtprio;
5153
5154                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5155                                 return -ESRCH;
5156                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5157                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5158
5159                         /* can't set/change the rt policy */
5160                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5161                                 return -EPERM;
5162
5163                         /* can't increase priority */
5164                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5165                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5166                                 return -EPERM;
5167                 }
5168                 /*
5169                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5170                  * move out of SCHED_IDLE either:
5171                  */
5172                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5173                         return -EPERM;
5174
5175                 /* can't change other user's priorities */
5176                 if ((current->euid != p->euid) &&
5177                     (current->euid != p->uid))
5178                         return -EPERM;
5179         }
5180
5181         if (user) {
5182 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5183                 /*
5184                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5185                  * assigned.
5186                  */
5187                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5188                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5189                         return -EPERM;
5190 #endif
5191
5192                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5193                 if (retval)
5194                         return retval;
5195         }
5196
5197         /*
5198          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5199          * changing the priority of the task:
5200          */
5201         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5202         /*
5203          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5204          * runqueue lock must be held.
5205          */
5206         rq = __task_rq_lock(p);
5207         /* recheck policy now with rq lock held */
5208         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5209                 policy = oldpolicy = -1;
5210                 __task_rq_unlock(rq);
5211                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5212                 goto recheck;
5213         }
5214         update_rq_clock(rq);
5215         on_rq = p->se.on_rq;
5216         running = task_current(rq, p);
5217         if (on_rq)
5218                 deactivate_task(rq, p, 0);
5219         if (running)
5220                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5221
5222         oldprio = p->prio;
5223         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5224
5225         if (running)
5226                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5227         if (on_rq) {
5228                 activate_task(rq, p, 0);
5229
5230                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5231         }
5232         __task_rq_unlock(rq);
5233         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5234
5235         rt_mutex_adjust_pi(p);
5236
5237         return 0;
5238 }
5239
5240 /**
5241  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5242  * @p: the task in question.
5243  * @policy: new policy.
5244  * @param: structure containing the new RT priority.
5245  *
5246  * NOTE that the task may be already dead.
5247  */
5248 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5249                        struct sched_param *param)
5250 {
5251         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5252 }
5253 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5254
5255 /**
5256  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5257  * @p: the task in question.
5258  * @policy: new policy.
5259  * @param: structure containing the new RT priority.
5260  *
5261  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5262  * current context has permission.  For example, this is needed in
5263  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5264  * but our caller might not have that capability.
5265  */
5266 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5267                                struct sched_param *param)
5268 {
5269         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5270 }
5271
5272 static int
5273 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5274 {
5275         struct sched_param lparam;
5276         struct task_struct *p;
5277         int retval;
5278
5279         if (!param || pid < 0)
5280                 return -EINVAL;
5281         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5282                 return -EFAULT;
5283
5284         rcu_read_lock();
5285         retval = -ESRCH;
5286         p = find_process_by_pid(pid);
5287         if (p != NULL)
5288                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5289         rcu_read_unlock();
5290
5291         return retval;
5292 }
5293
5294 /**
5295  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5296  * @pid: the pid in question.
5297  * @policy: new policy.
5298  * @param: structure containing the new RT priority.
5299  */
5300 asmlinkage long
5301 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5302 {
5303         /* negative values for policy are not valid */
5304         if (policy < 0)
5305                 return -EINVAL;
5306
5307         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5308 }
5309
5310 /**
5311  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5312  * @pid: the pid in question.
5313  * @param: structure containing the new RT priority.
5314  */
5315 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5316 {
5317         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5318 }
5319
5320 /**
5321  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5322  * @pid: the pid in question.
5323  */
5324 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5325 {
5326         struct task_struct *p;
5327         int retval;
5328
5329         if (pid < 0)
5330                 return -EINVAL;
5331
5332         retval = -ESRCH;
5333         read_lock(&tasklist_lock);
5334         p = find_process_by_pid(pid);
5335         if (p) {
5336                 retval = security_task_getscheduler(p);
5337                 if (!retval)
5338                         retval = p->policy;
5339         }
5340         read_unlock(&tasklist_lock);
5341         return retval;
5342 }
5343
5344 /**
5345  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5346  * @pid: the pid in question.
5347  * @param: structure containing the RT priority.
5348  */
5349 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5350 {
5351         struct sched_param lp;
5352         struct task_struct *p;
5353         int retval;
5354
5355         if (!param || pid < 0)
5356                 return -EINVAL;
5357
5358         read_lock(&tasklist_lock);
5359         p = find_process_by_pid(pid);
5360         retval = -ESRCH;
5361         if (!p)
5362                 goto out_unlock;
5363
5364         retval = security_task_getscheduler(p);
5365         if (retval)
5366                 goto out_unlock;
5367
5368         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5369         read_unlock(&tasklist_lock);
5370
5371         /*
5372          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5373          */
5374         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5375
5376         return retval;
5377
5378 out_unlock:
5379         read_unlock(&tasklist_lock);
5380         return retval;
5381 }
5382
5383 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5384 {
5385         cpumask_t cpus_allowed;
5386         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5387         struct task_struct *p;
5388         int retval;
5389
5390         get_online_cpus();
5391         read_lock(&tasklist_lock);
5392
5393         p = find_process_by_pid(pid);
5394         if (!p) {
5395                 read_unlock(&tasklist_lock);
5396                 put_online_cpus();
5397                 return -ESRCH;
5398         }
5399
5400         /*
5401          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5402          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5403          * usage count and then drop tasklist_lock.
5404          */
5405         get_task_struct(p);
5406         read_unlock(&tasklist_lock);
5407
5408         retval = -EPERM;
5409         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5410                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5411                 goto out_unlock;
5412
5413         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5414         if (retval)
5415                 goto out_unlock;
5416
5417         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5418         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5419  again:
5420         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5421
5422         if (!retval) {
5423                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5424                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5425                         /*
5426                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5427                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5428                          * cpuset's cpus_allowed
5429                          */
5430                         new_mask = cpus_allowed;
5431                         goto again;
5432                 }
5433         }
5434 out_unlock:
5435         put_task_struct(p);
5436         put_online_cpus();
5437         return retval;
5438 }
5439
5440 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5441                              cpumask_t *new_mask)
5442 {
5443         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5444                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5445         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5446                 len = sizeof(cpumask_t);
5447         }
5448         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5449 }
5450
5451 /**
5452  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5453  * @pid: pid of the process
5454  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5455  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5456  */
5457 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5458                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5459 {
5460         cpumask_t new_mask;
5461         int retval;
5462
5463         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5464         if (retval)
5465                 return retval;
5466
5467         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5468 }
5469
5470 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5471 {
5472         struct task_struct *p;
5473         int retval;
5474
5475         get_online_cpus();
5476         read_lock(&tasklist_lock);
5477
5478         retval = -ESRCH;
5479         p = find_process_by_pid(pid);
5480         if (!p)
5481                 goto out_unlock;
5482
5483         retval = security_task_getscheduler(p);
5484         if (retval)
5485                 goto out_unlock;
5486
5487         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5488
5489 out_unlock:
5490         read_unlock(&tasklist_lock);
5491         put_online_cpus();
5492
5493         return retval;
5494 }
5495
5496 /**
5497  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5498  * @pid: pid of the process
5499  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5500  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5501  */
5502 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5503                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5504 {
5505         int ret;
5506         cpumask_t mask;
5507
5508         if (len < sizeof(cpumask_t))
5509                 return -EINVAL;
5510
5511         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5512         if (ret < 0)
5513                 return ret;
5514
5515         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5516                 return -EFAULT;
5517
5518         return sizeof(cpumask_t);
5519 }
5520
5521 /**
5522  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5523  *
5524  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5525  * other threads running on this CPU then this function will return.
5526  */
5527 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5528 {
5529         struct rq *rq = this_rq_lock();
5530
5531         schedstat_inc(rq, yld_count);
5532         current->sched_class->yield_task(rq);
5533
5534         /*
5535          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5536          * no need to preempt or enable interrupts:
5537          */
5538         __release(rq->lock);
5539         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5540         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5541         preempt_enable_no_resched();
5542
5543         schedule();
5544
5545         return 0;
5546 }
5547
5548 static void __cond_resched(void)
5549 {
5550 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5551         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5552 #endif
5553         /*
5554          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5555          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5556          * cond_resched() call.
5557          */
5558         do {
5559                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5560                 schedule();
5561                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5562         } while (need_resched());
5563 }
5564
5565 int __sched _cond_resched(void)
5566 {
5567         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5568                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5569                 __cond_resched();
5570                 return 1;
5571         }
5572         return 0;
5573 }
5574 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5575
5576 /*
5577  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5578  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5579  *
5580  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5581  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5582  * spin_unlock(), once by hand).
5583  */
5584 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5585 {
5586         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5587         int ret = 0;
5588
5589         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5590                 spin_unlock(lock);
5591                 if (resched && need_resched())
5592                         __cond_resched();
5593                 else
5594                         cpu_relax();
5595                 ret = 1;
5596                 spin_lock(lock);
5597         }
5598         return ret;
5599 }
5600 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5601
5602 int __sched cond_resched_softirq(void)
5603 {
5604         BUG_ON(!in_softirq());
5605
5606         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5607                 local_bh_enable();
5608                 __cond_resched();
5609                 local_bh_disable();
5610                 return 1;
5611         }
5612         return 0;
5613 }
5614 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5615
5616 /**
5617  * yield - yield the current processor to other threads.
5618  *
5619  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5620  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5621  */
5622 void __sched yield(void)
5623 {
5624         set_current_state(TASK_RUNNING);
5625         sys_sched_yield();
5626 }
5627 EXPORT_SYMBOL(yield);
5628
5629 /*
5630  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5631  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5632  *
5633  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5634  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5635  */
5636 void __sched io_schedule(void)
5637 {
5638         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5639
5640         delayacct_blkio_start();
5641         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5642         schedule();
5643         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5644         delayacct_blkio_end();
5645 }
5646 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5647
5648 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5649 {
5650         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5651         long ret;
5652
5653         delayacct_blkio_start();
5654         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5655         ret = schedule_timeout(timeout);
5656         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5657         delayacct_blkio_end();
5658         return ret;
5659 }
5660
5661 /**
5662  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5663  * @policy: scheduling class.
5664  *
5665  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5666  * by a given scheduling class.
5667  */
5668 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5669 {
5670         int ret = -EINVAL;
5671
5672         switch (policy) {
5673         case SCHED_FIFO:
5674         case SCHED_RR:
5675                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5676                 break;
5677         case SCHED_NORMAL:
5678         case SCHED_BATCH:
5679         case SCHED_IDLE:
5680                 ret = 0;
5681                 break;
5682         }
5683         return ret;
5684 }
5685
5686 /**
5687  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5688  * @policy: scheduling class.
5689  *
5690  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5691  * by a given scheduling class.
5692  */
5693 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5694 {
5695         int ret = -EINVAL;
5696
5697         switch (policy) {
5698         case SCHED_FIFO:
5699         case SCHED_RR:
5700                 ret = 1;
5701                 break;
5702         case SCHED_NORMAL:
5703         case SCHED_BATCH:
5704         case SCHED_IDLE:
5705                 ret = 0;
5706         }
5707         return ret;
5708 }
5709
5710 /**
5711  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5712  * @pid: pid of the process.
5713  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5714  *
5715  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5716  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5717  */
5718 asmlinkage
5719 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5720 {
5721         struct task_struct *p;
5722         unsigned int time_slice;
5723         int retval;
5724         struct timespec t;
5725
5726         if (pid < 0)
5727                 return -EINVAL;
5728
5729         retval = -ESRCH;
5730         read_lock(&tasklist_lock);
5731         p = find_process_by_pid(pid);
5732         if (!p)
5733                 goto out_unlock;
5734
5735         retval = security_task_getscheduler(p);
5736         if (retval)
5737                 goto out_unlock;
5738
5739         /*
5740          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5741          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5742          */
5743         time_slice = 0;
5744         if (p->policy == SCHED_RR) {
5745                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5746         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5747                 struct sched_entity *se = &p->se;
5748                 unsigned long flags;
5749                 struct rq *rq;
5750
5751                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5752                 if (rq->cfs.load.weight)
5753                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5754                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5755         }
5756         read_unlock(&tasklist_lock);
5757         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5758         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5759         return retval;
5760
5761 out_unlock:
5762         read_unlock(&tasklist_lock);
5763         return retval;
5764 }
5765
5766 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5767
5768 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5769 {
5770         unsigned long free = 0;
5771         unsigned state;
5772
5773         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5774         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5775                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5776 #if BITS_PER_LONG == 32
5777         if (state == TASK_RUNNING)
5778                 printk(KERN_CONT " running  ");
5779         else
5780                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5781 #else
5782         if (state == TASK_RUNNING)
5783                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5784         else
5785                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5786 #endif
5787 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5788         {
5789                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5790                 while (!*n)
5791                         n++;
5792                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5793         }
5794 #endif
5795         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5796                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5797
5798         show_stack(p, NULL);
5799 }
5800
5801 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5802 {
5803         struct task_struct *g, *p;
5804
5805 #if BITS_PER_LONG == 32
5806         printk(KERN_INFO
5807                 "  task                PC stack   pid father\n");
5808 #else
5809         printk(KERN_INFO
5810                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5811 #endif
5812         read_lock(&tasklist_lock);
5813         do_each_thread(g, p) {
5814                 /*
5815                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5816                  * console might take alot of time:
5817                  */
5818                 touch_nmi_watchdog();
5819                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5820                         sched_show_task(p);
5821         } while_each_thread(g, p);
5822
5823         touch_all_softlockup_watchdogs();
5824
5825 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5826         sysrq_sched_debug_show();
5827 #endif
5828         read_unlock(&tasklist_lock);
5829         /*
5830          * Only show locks if all tasks are dumped:
5831          */
5832         if (state_filter == -1)
5833                 debug_show_all_locks();
5834 }
5835
5836 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5837 {
5838         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5839 }
5840
5841 /**
5842  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5843  * @idle: task in question
5844  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5845  *
5846  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5847  * flag, to make booting more robust.
5848  */
5849 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5850 {
5851         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5852         unsigned long flags;
5853
5854         __sched_fork(idle);
5855         idle->se.exec_start = sched_clock();
5856
5857         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5858         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5859         __set_task_cpu(idle, cpu);
5860
5861         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5862         rq->curr = rq->idle = idle;
5863 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5864         idle->oncpu = 1;
5865 #endif
5866         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5867
5868         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5869 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5870         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5871 #else
5872         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5873 #endif
5874         /*
5875          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5876          */
5877         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5878 }
5879
5880 /*
5881  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5882  * indicates which cpus entered this state. This is used
5883  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5884  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5885  * always be CPU_MASK_NONE.
5886  */
5887 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5888
5889 /*
5890  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5891  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5892  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5893  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5894  * number of CPUs.
5895  *
5896  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5897  */
5898 static inline void sched_init_granularity(void)
5899 {
5900         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5901         const unsigned long limit = 200000000;
5902
5903         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5904         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5905                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5906
5907         sysctl_sched_latency *= factor;
5908         if (sysctl_sched_latency > limit)
5909                 sysctl_sched_latency = limit;
5910
5911         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5912
5913         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5914 }
5915
5916 #ifdef CONFIG_SMP
5917 /*
5918  * This is how migration works:
5919  *
5920  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5921  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5922  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5923  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5924  *    thread off the CPU)
5925  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5926  *    task is still in the wrong runqueue.
5927  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5928  *    it and puts it into the right queue.
5929  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5930  * 7) we wake up and the migration is done.
5931  */
5932
5933 /*
5934  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5935  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5936  * is removed from the allowed bitmask.
5937  *
5938  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5939  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5940  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5941  */
5942 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5943 {
5944         struct migration_req req;
5945         unsigned long flags;
5946         struct rq *rq;
5947         int ret = 0;
5948
5949         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5950         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5951                 ret = -EINVAL;
5952                 goto out;
5953         }
5954
5955         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5956                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5957                 ret = -EINVAL;
5958                 goto out;
5959         }
5960
5961         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5962                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5963         else {
5964                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5965                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5966         }
5967
5968         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5969         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5970                 goto out;
5971
5972         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5973                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5974                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5975                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5976                 wait_for_completion(&req.done);
5977                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5978                 return 0;
5979         }
5980 out:
5981         task_rq_unlock(rq, &flags);
5982
5983         return ret;
5984 }
5985 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5986
5987 /*
5988  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5989  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5990  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5991  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5992  *
5993  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5994  * as the task is no longer on this CPU.
5995  *
5996  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5997  */
5998 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5999 {
6000         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6001         int ret = 0, on_rq;
6002
6003         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6004                 return ret;
6005
6006         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6007         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6008
6009         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6010         /* Already moved. */
6011         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6012                 goto done;
6013         /* Affinity changed (again). */
6014         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6015                 goto fail;
6016
6017         on_rq = p->se.on_rq;
6018         if (on_rq)
6019                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6020
6021         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6022         if (on_rq) {
6023                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6024                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6025         }
6026 done:
6027         ret = 1;
6028 fail:
6029         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6030         return ret;
6031 }
6032
6033 /*
6034  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6035  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6036  * another runqueue.
6037  */
6038 static int migration_thread(void *data)
6039 {
6040         int cpu = (long)data;
6041         struct rq *rq;
6042
6043         rq = cpu_rq(cpu);
6044         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6045
6046         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6047         while (!kthread_should_stop()) {
6048                 struct migration_req *req;
6049                 struct list_head *head;
6050
6051                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6052
6053                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6054                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6055                         goto wait_to_die;
6056                 }
6057
6058                 if (rq->active_balance) {
6059                         active_load_balance(rq, cpu);
6060                         rq->active_balance = 0;
6061                 }
6062
6063                 head = &rq->migration_queue;
6064
6065                 if (list_empty(head)) {
6066                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6067                         schedule();
6068                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6069                         continue;
6070                 }
6071                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6072                 list_del_init(head->next);
6073
6074                 spin_unlock(&rq->lock);
6075                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6076                 local_irq_enable();
6077
6078                 complete(&req->done);
6079         }
6080         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6081         return 0;
6082
6083 wait_to_die:
6084         /* Wait for kthread_stop */
6085         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6086         while (!kthread_should_stop()) {
6087                 schedule();
6088                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6089         }
6090         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6091         return 0;
6092 }
6093
6094 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6095
6096 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6097 {
6098         int ret;
6099
6100         local_irq_disable();
6101         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6102         local_irq_enable();
6103         return ret;
6104 }
6105
6106 /*
6107  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6108  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6109  */
6110 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6111 {
6112         unsigned long flags;
6113         cpumask_t mask;
6114         struct rq *rq;
6115         int dest_cpu;
6116
6117         do {
6118                 /* On same node? */
6119                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6120                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6121                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6122
6123                 /* On any allowed CPU? */
6124                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6125                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6126
6127                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6128                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6129                         cpumask_t cpus_allowed;
6130
6131                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6132                         /*
6133                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6134                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6135                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6136                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6137                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6138                          */
6139                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6140                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6141                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6142                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6143
6144                         /*
6145                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6146                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6147                          * leave kernel.
6148                          */
6149                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6150                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6151                                        "longer affine to cpu%d\n",
6152                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6153                         }
6154                 }
6155         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6156 }
6157
6158 /*
6159  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6160  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6161  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6162  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6163  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6164  */
6165 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6166 {
6167         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6168         unsigned long flags;
6169
6170         local_irq_save(flags);
6171         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6172         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6173         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6174         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6175         local_irq_restore(flags);
6176 }
6177
6178 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6179 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6180 {
6181         struct task_struct *p, *t;
6182
6183         read_lock(&tasklist_lock);
6184
6185         do_each_thread(t, p) {
6186                 if (p == current)
6187                         continue;
6188
6189                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6190                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6191         } while_each_thread(t, p);
6192
6193         read_unlock(&tasklist_lock);
6194 }
6195
6196 /*
6197  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6198  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6199  * Used by CPU offline code.
6200  */
6201 void sched_idle_next(void)
6202 {
6203         int this_cpu = smp_processor_id();
6204         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6205         struct task_struct *p = rq->idle;
6206         unsigned long flags;
6207
6208         /* cpu has to be offline */
6209         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6210
6211         /*
6212          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6213          * and interrupts disabled on the current cpu.
6214          */
6215         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6216
6217         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6218
6219         update_rq_clock(rq);
6220         activate_task(rq, p, 0);
6221
6222         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6223 }
6224
6225 /*
6226  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6227  * offline.
6228  */
6229 void idle_task_exit(void)
6230 {
6231         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6232
6233         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6234
6235         if (mm != &init_mm)
6236                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6237         mmdrop(mm);
6238 }
6239
6240 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6241 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6242 {
6243         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6244
6245         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6246         BUG_ON(!p->exit_state);
6247
6248         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6249         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6250
6251         get_task_struct(p);
6252
6253         /*
6254          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6255          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6256          * fine.
6257          */
6258         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6259         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6260         spin_lock_irq(&rq->lock);
6261
6262         put_task_struct(p);
6263 }
6264
6265 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6266 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6267 {
6268         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6269         struct task_struct *next;
6270
6271         for ( ; ; ) {
6272                 if (!rq->nr_running)
6273                         break;
6274                 update_rq_clock(rq);
6275                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6276                 if (!next)
6277                         break;
6278                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6279                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6280
6281         }
6282 }
6283 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6284
6285 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6286
6287 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6288         {
6289                 .procname       = "sched_domain",
6290                 .mode           = 0555,
6291         },
6292         {0, },
6293 };
6294
6295 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6296         {
6297                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6298                 .procname       = "kernel",
6299                 .mode           = 0555,
6300                 .child          = sd_ctl_dir,
6301         },
6302         {0, },
6303 };
6304
6305 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6306 {
6307         struct ctl_table *entry =
6308                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6309
6310         return entry;
6311 }
6312
6313 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6314 {
6315         struct ctl_table *entry;
6316
6317         /*
6318          * In the intermediate directories, both the child directory and
6319          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6320          * will always be set. In the lowest directory the names are
6321          * static strings and all have proc handlers.
6322          */
6323         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6324                 if (entry->child)
6325                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6326                 if (entry->proc_handler == NULL)
6327                         kfree(entry->procname);
6328         }
6329
6330         kfree(*tablep);
6331         *tablep = NULL;
6332 }
6333
6334 static void
6335 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6336                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6337                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6338 {
6339         entry->procname = procname;
6340         entry->data = data;
6341         entry->maxlen = maxlen;
6342         entry->mode = mode;
6343         entry->proc_handler = proc_handler;
6344 }
6345
6346 static struct ctl_table *
6347 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6348 {
6349         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6350
6351         if (table == NULL)
6352                 return NULL;
6353
6354         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6355                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6356         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6357                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6358         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6359                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6360         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6361                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6362         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6363                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6364         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6365                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6366         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6367                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6368         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6369                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6370         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6371                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6372         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6373                 &sd->cache_nice_tries,
6374                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6375         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6376                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6377         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6378                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6379         /* &table[12] is terminator */
6380
6381         return table;
6382 }
6383
6384 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6385 {
6386         struct ctl_table *entry, *table;
6387         struct sched_domain *sd;
6388         int domain_num = 0, i;
6389         char buf[32];
6390
6391         for_each_domain(cpu, sd)
6392                 domain_num++;
6393         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6394         if (table == NULL)
6395                 return NULL;
6396
6397         i = 0;
6398         for_each_domain(cpu, sd) {
6399                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6400                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6401                 entry->mode = 0555;
6402                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6403                 entry++;
6404                 i++;
6405         }
6406         return table;
6407 }
6408
6409 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6410 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6411 {
6412         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6413         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6414         char buf[32];
6415
6416         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6417         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6418
6419         if (entry == NULL)
6420                 return;
6421
6422         for_each_online_cpu(i) {
6423                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6424                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6425                 entry->mode = 0555;
6426                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6427                 entry++;
6428         }
6429
6430         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6431         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6432 }
6433
6434 /* may be called multiple times per register */
6435 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6436 {
6437         if (sd_sysctl_header)
6438                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6439         sd_sysctl_header = NULL;
6440         if (sd_ctl_dir[0].child)
6441                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6442 }
6443 #else
6444 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6445 {
6446 }
6447 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6448 {
6449 }
6450 #endif
6451
6452 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6453 {
6454         if (!rq->online) {
6455                 const struct sched_class *class;
6456
6457                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6458                 rq->online = 1;
6459
6460                 for_each_class(class) {
6461                         if (class->rq_online)
6462                                 class->rq_online(rq);
6463                 }
6464         }
6465 }
6466
6467 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6468 {
6469         if (rq->online) {
6470                 const struct sched_class *class;
6471
6472                 for_each_class(class) {
6473                         if (class->rq_offline)
6474                                 class->rq_offline(rq);
6475                 }
6476
6477                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6478                 rq->online = 0;
6479         }
6480 }
6481
6482 /*
6483  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6484  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6485  */
6486 static int __cpuinit
6487 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6488 {
6489         struct task_struct *p;
6490         int cpu = (long)hcpu;
6491         unsigned long flags;
6492         struct rq *rq;
6493
6494         switch (action) {
6495
6496         case CPU_UP_PREPARE:
6497         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6498                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6499                 if (IS_ERR(p))
6500                         return NOTIFY_BAD;
6501                 kthread_bind(p, cpu);
6502                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6503                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6504                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6505                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6506                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6507                 break;
6508
6509         case CPU_ONLINE:
6510         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6511                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6512                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6513
6514                 /* Update our root-domain */
6515                 rq = cpu_rq(cpu);
6516                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6517                 if (rq->rd) {
6518                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6519
6520                         set_rq_online(rq);
6521                 }
6522                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6523                 break;
6524
6525 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6526         case CPU_UP_CANCELED:
6527         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6528                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6529                         break;
6530                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6531                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6532                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6533                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6534                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6535                 break;
6536
6537         case CPU_DEAD:
6538         case CPU_DEAD_FROZEN:
6539                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6540                 migrate_live_tasks(cpu);
6541                 rq = cpu_rq(cpu);
6542                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6543                 rq->migration_thread = NULL;
6544                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6545                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6546                 update_rq_clock(rq);
6547                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6548                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6549                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6550                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6551                 migrate_dead_tasks(cpu);
6552                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6553                 cpuset_unlock();
6554                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6555                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6556
6557                 /*
6558                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6559                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6560                  * the requestors.
6561                  */
6562                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6563                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6564                         struct migration_req *req;
6565
6566                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6567                                          struct migration_req, list);
6568                         list_del_init(&req->list);
6569                         complete(&req->done);
6570                 }
6571                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6572                 break;
6573
6574         case CPU_DYING:
6575         case CPU_DYING_FROZEN:
6576                 /* Update our root-domain */
6577                 rq = cpu_rq(cpu);
6578                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6579                 if (rq->rd) {
6580                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6581                         set_rq_offline(rq);
6582                 }
6583                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6584                 break;
6585 #endif
6586         }
6587         return NOTIFY_OK;
6588 }
6589
6590 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6591  * happens before everything else.
6592  */
6593 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6594         .notifier_call = migration_call,
6595         .priority = 10
6596 };
6597
6598 static int __init migration_init(void)
6599 {
6600         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6601         int err;
6602
6603         /* Start one for the boot CPU: */
6604         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6605         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6606         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6607         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6608
6609         return err;
6610 }
6611 early_initcall(migration_init);
6612 #endif
6613
6614 #ifdef CONFIG_SMP
6615
6616 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6617
6618 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6619 {
6620         switch (lvl) {
6621         case SD_LV_NONE:
6622                         return "NONE";
6623         case SD_LV_SIBLING:
6624                         return "SIBLING";
6625         case SD_LV_MC:
6626                         return "MC";
6627         case SD_LV_CPU:
6628                         return "CPU";
6629         case SD_LV_NODE:
6630                         return "NODE";
6631         case SD_LV_ALLNODES:
6632                         return "ALLNODES";
6633         case SD_LV_MAX:
6634                         return "MAX";
6635
6636         }
6637         return "MAX";
6638 }
6639
6640 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6641                                   cpumask_t *groupmask)
6642 {
6643         struct sched_group *group = sd->groups;
6644         char str[256];
6645
6646         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6647         cpus_clear(*groupmask);
6648
6649         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6650
6651         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6652                 printk("does not load-balance\n");
6653                 if (sd->parent)
6654                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6655                                         " has parent");
6656                 return -1;
6657         }
6658
6659         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6660                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6661
6662         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6663                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6664                                 "CPU%d\n", cpu);
6665         }
6666         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6667                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6668                                 " CPU%d\n", cpu);
6669         }
6670
6671         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6672         do {
6673                 if (!group) {
6674                         printk("\n");
6675                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6676                         break;
6677                 }
6678
6679                 if (!group->__cpu_power) {
6680                         printk(KERN_CONT "\n");
6681                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6682                                         "set\n");
6683                         break;
6684                 }
6685
6686                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6687                         printk(KERN_CONT "\n");
6688                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6689                         break;
6690                 }
6691
6692                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6693                         printk(KERN_CONT "\n");
6694                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6695                         break;
6696                 }
6697
6698                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6699
6700                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6701                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6702
6703                 group = group->next;
6704         } while (group != sd->groups);
6705         printk(KERN_CONT "\n");
6706
6707         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6708                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6709
6710         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6711                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6712                         "of domain->span\n");
6713         return 0;
6714 }
6715
6716 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6717 {
6718         cpumask_t *groupmask;
6719         int level = 0;
6720
6721         if (!sd) {
6722                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6723                 return;
6724         }
6725
6726         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6727
6728         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6729         if (!groupmask) {
6730                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6731                 return;
6732         }
6733
6734         for (;;) {
6735                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6736                         break;
6737                 level++;
6738                 sd = sd->parent;
6739                 if (!sd)
6740                         break;
6741         }
6742         kfree(groupmask);
6743 }
6744 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6745 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6746 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6747
6748 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6749 {
6750         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6751                 return 1;
6752
6753         /* Following flags need at least 2 groups */
6754         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6755                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6756                          SD_BALANCE_FORK |
6757                          SD_BALANCE_EXEC |
6758                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6759                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6760                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6761                         return 0;
6762         }
6763
6764         /* Following flags don't use groups */
6765         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6766                          SD_WAKE_AFFINE |
6767                          SD_WAKE_BALANCE))
6768                 return 0;
6769
6770         return 1;
6771 }
6772
6773 static int
6774 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6775 {
6776         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6777
6778         if (sd_degenerate(parent))
6779                 return 1;
6780
6781         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6782                 return 0;
6783
6784         /* Does parent contain flags not in child? */
6785         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6786         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6787                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6788         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6789         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6790                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6791                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6792                                 SD_BALANCE_FORK |
6793                                 SD_BALANCE_EXEC |
6794                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6795                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6796         }
6797         if (~cflags & pflags)
6798                 return 0;
6799
6800         return 1;
6801 }
6802
6803 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6804 {
6805         unsigned long flags;
6806
6807         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6808
6809         if (rq->rd) {
6810                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6811
6812                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6813                         set_rq_offline(rq);
6814
6815                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6816
6817                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6818                         kfree(old_rd);
6819         }
6820
6821         atomic_inc(&rd->refcount);
6822         rq->rd = rd;
6823
6824         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6825         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6826                 set_rq_online(rq);
6827
6828         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6829 }
6830
6831 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6832 {
6833         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6834
6835         cpus_clear(rd->span);
6836         cpus_clear(rd->online);
6837
6838         cpupri_init(&rd->cpupri);
6839 }
6840
6841 static void init_defrootdomain(void)
6842 {
6843         init_rootdomain(&def_root_domain);
6844         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6845 }
6846
6847 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6848 {
6849         struct root_domain *rd;
6850
6851         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6852         if (!rd)
6853                 return NULL;
6854
6855         init_rootdomain(rd);
6856
6857         return rd;
6858 }
6859
6860 /*
6861  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6862  * hold the hotplug lock.
6863  */
6864 static void
6865 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6866 {
6867         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6868         struct sched_domain *tmp;
6869
6870         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6871         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6872                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6873                 if (!parent)
6874                         break;
6875                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6876                         tmp->parent = parent->parent;
6877                         if (parent->parent)
6878                                 parent->parent->child = tmp;
6879                 }
6880         }
6881
6882         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6883                 sd = sd->parent;
6884                 if (sd)
6885                         sd->child = NULL;
6886         }
6887
6888         sched_domain_debug(sd, cpu);
6889
6890         rq_attach_root(rq, rd);
6891         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6892 }
6893
6894 /* cpus with isolated domains */
6895 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6896
6897 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6898 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6899 {
6900         static int __initdata ints[NR_CPUS];
6901         int i;
6902
6903         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6904         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6905         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6906                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6907                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6908         return 1;
6909 }
6910
6911 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6912
6913 /*
6914  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6915  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6916  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6917  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6918  *
6919  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6920  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6921  * and ->cpu_power to 0.
6922  */
6923 static void
6924 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6925                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6926                                         struct sched_group **sg,
6927                                         cpumask_t *tmpmask),
6928                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6929 {
6930         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6931         int i;
6932
6933         cpus_clear(*covered);
6934
6935         for_each_cpu_mask_nr(i, *span) {
6936                 struct sched_group *sg;
6937                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6938                 int j;
6939
6940                 if (cpu_isset(i, *covered))
6941                         continue;
6942
6943                 cpus_clear(sg->cpumask);
6944                 sg->__cpu_power = 0;
6945
6946                 for_each_cpu_mask_nr(j, *span) {
6947                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6948                                 continue;
6949
6950                         cpu_set(j, *covered);
6951                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6952                 }
6953                 if (!first)
6954                         first = sg;
6955                 if (last)
6956                         last->next = sg;
6957                 last = sg;
6958         }
6959         last->next = first;
6960 }
6961
6962 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6963
6964 #ifdef CONFIG_NUMA
6965
6966 /**
6967  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6968  * @node: node whose sched_domain we're building
6969  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6970  *
6971  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6972  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6973  *
6974  * Should use nodemask_t.
6975  */
6976 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6977 {
6978         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6979
6980         min_val = INT_MAX;
6981
6982         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6983                 /* Start at @node */
6984                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6985
6986                 if (!nr_cpus_node(n))
6987                         continue;
6988
6989                 /* Skip already used nodes */
6990                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6991                         continue;
6992
6993                 /* Simple min distance search */
6994                 val = node_distance(node, n);
6995
6996                 if (val < min_val) {
6997                         min_val = val;
6998                         best_node = n;
6999                 }
7000         }
7001
7002         node_set(best_node, *used_nodes);
7003         return best_node;
7004 }
7005
7006 /**
7007  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7008  * @node: node whose cpumask we're constructing
7009  * @span: resulting cpumask
7010  *
7011  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7012  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7013  * out optimally.
7014  */
7015 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
7016 {
7017         nodemask_t used_nodes;
7018         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7019         int i;
7020
7021         cpus_clear(*span);
7022         nodes_clear(used_nodes);
7023
7024         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7025         node_set(node, used_nodes);
7026
7027         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7028                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7029
7030                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7031                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7032         }
7033 }
7034 #endif /* CONFIG_NUMA */
7035
7036 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7037
7038 /*
7039  * SMT sched-domains:
7040  */
7041 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7042 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
7043 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
7044
7045 static int
7046 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7047                  cpumask_t *unused)
7048 {
7049         if (sg)
7050                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
7051         return cpu;
7052 }
7053 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7054
7055 /*
7056  * multi-core sched-domains:
7057  */
7058 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7059 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
7060 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
7061 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7062
7063 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7064 static int
7065 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7066                   cpumask_t *mask)
7067 {
7068         int group;
7069
7070         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7071         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7072         group = first_cpu(*mask);
7073         if (sg)
7074                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
7075         return group;
7076 }
7077 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7078 static int
7079 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7080                   cpumask_t *unused)
7081 {
7082         if (sg)
7083                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7084         return cpu;
7085 }
7086 #endif
7087
7088 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7089 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7090
7091 static int
7092 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7093                   cpumask_t *mask)
7094 {
7095         int group;
7096 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7097         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7098         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7099         group = first_cpu(*mask);
7100 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7101         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7102         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7103         group = first_cpu(*mask);
7104 #else
7105         group = cpu;
7106 #endif
7107         if (sg)
7108                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7109         return group;
7110 }
7111
7112 #ifdef CONFIG_NUMA
7113 /*
7114  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7115  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7116  * gets dynamically allocated.
7117  */
7118 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7119 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7120
7121 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7122 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7123
7124 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7125                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7126 {
7127         int group;
7128
7129         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7130         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7131         group = first_cpu(*nodemask);
7132
7133         if (sg)
7134                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7135         return group;
7136 }
7137
7138 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7139 {
7140         struct sched_group *sg = group_head;
7141         int j;
7142
7143         if (!sg)
7144                 return;
7145         do {
7146                 for_each_cpu_mask_nr(j, sg->cpumask) {
7147                         struct sched_domain *sd;
7148
7149                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7150                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7151                                 /*
7152                                  * Only add "power" once for each
7153                                  * physical package.
7154                                  */
7155                                 continue;
7156                         }
7157
7158                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7159                 }
7160                 sg = sg->next;
7161         } while (sg != group_head);
7162 }
7163 #endif /* CONFIG_NUMA */
7164
7165 #ifdef CONFIG_NUMA
7166 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7167 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7168 {
7169         int cpu, i;
7170
7171         for_each_cpu_mask_nr(cpu, *cpu_map) {
7172                 struct sched_group **sched_group_nodes
7173                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7174
7175                 if (!sched_group_nodes)
7176                         continue;
7177
7178                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7179                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7180
7181                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7182                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7183                         if (cpus_empty(*nodemask))
7184                                 continue;
7185
7186                         if (sg == NULL)
7187                                 continue;
7188                         sg = sg->next;
7189 next_sg:
7190                         oldsg = sg;
7191                         sg = sg->next;
7192                         kfree(oldsg);
7193                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7194                                 goto next_sg;
7195                 }
7196                 kfree(sched_group_nodes);
7197                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7198         }
7199 }
7200 #else /* !CONFIG_NUMA */
7201 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7202 {
7203 }
7204 #endif /* CONFIG_NUMA */
7205
7206 /*
7207  * Initialize sched groups cpu_power.
7208  *
7209  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7210  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7211  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7212  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7213  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7214  * less cpu_power.
7215  *
7216  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7217  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7218  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7219  */
7220 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7221 {
7222         struct sched_domain *child;
7223         struct sched_group *group;
7224
7225         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7226
7227         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7228                 return;
7229
7230         child = sd->child;
7231
7232         sd->groups->__cpu_power = 0;
7233
7234         /*
7235          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7236          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7237          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7238          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7239          * same sched domain.
7240          */
7241         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7242                        (child->flags &
7243                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7244                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7245                 return;
7246         }
7247
7248         /*
7249          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7250          */
7251         group = child->groups;
7252         do {
7253                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7254                 group = group->next;
7255         } while (group != child->groups);
7256 }
7257
7258 /*
7259  * Initializers for schedule domains
7260  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7261  */
7262
7263 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7264 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7265 #else
7266 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7267 #endif
7268
7269 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7270
7271 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7272 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7273 {                                                               \
7274         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7275         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7276         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7277         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7278 }
7279
7280 SD_INIT_FUNC(CPU)
7281 #ifdef CONFIG_NUMA
7282  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7283  SD_INIT_FUNC(NODE)
7284 #endif
7285 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7286  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7287 #endif
7288 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7289  SD_INIT_FUNC(MC)
7290 #endif
7291
7292 /*
7293  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7294  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7295  * if the amount of space is significant.
7296  */
7297 struct allmasks {
7298         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7299         union {
7300                 cpumask_t nodemask;
7301                 cpumask_t this_sibling_map;
7302                 cpumask_t this_core_map;
7303         };
7304         cpumask_t send_covered;
7305
7306 #ifdef CONFIG_NUMA
7307         cpumask_t domainspan;
7308         cpumask_t covered;
7309         cpumask_t notcovered;
7310 #endif
7311 };
7312
7313 #if     NR_CPUS > 128
7314 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7315 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7316 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7317 #else
7318 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7319 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7320 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7321 #endif
7322
7323 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7324                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7325
7326 static int default_relax_domain_level = -1;
7327
7328 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7329 {
7330         unsigned long val;
7331
7332         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7333         if (val < SD_LV_MAX)
7334                 default_relax_domain_level = val;
7335
7336         return 1;
7337 }
7338 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7339
7340 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7341                                  struct sched_domain_attr *attr)
7342 {
7343         int request;
7344
7345         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7346                 if (default_relax_domain_level < 0)
7347                         return;
7348                 else
7349                         request = default_relax_domain_level;
7350         } else
7351                 request = attr->relax_domain_level;
7352         if (request < sd->level) {
7353                 /* turn off idle balance on this domain */
7354                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7355         } else {
7356                 /* turn on idle balance on this domain */
7357                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7358         }
7359 }
7360
7361 /*
7362  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7363  * to the individual cpus
7364  */
7365 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7366                                  struct sched_domain_attr *attr)
7367 {
7368         int i;
7369         struct root_domain *rd;
7370         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7371         cpumask_t *tmpmask;
7372 #ifdef CONFIG_NUMA
7373         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7374         int sd_allnodes = 0;
7375
7376         /*
7377          * Allocate the per-node list of sched groups
7378          */
7379         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7380                                     GFP_KERNEL);
7381         if (!sched_group_nodes) {
7382                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7383                 return -ENOMEM;
7384         }
7385 #endif
7386
7387         rd = alloc_rootdomain();
7388         if (!rd) {
7389                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7390 #ifdef CONFIG_NUMA
7391                 kfree(sched_group_nodes);
7392 #endif
7393                 return -ENOMEM;
7394         }
7395
7396 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7397         /* get space for all scratch cpumask variables */
7398         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7399         if (!allmasks) {
7400                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7401                 kfree(rd);
7402 #ifdef CONFIG_NUMA
7403                 kfree(sched_group_nodes);
7404 #endif
7405                 return -ENOMEM;
7406         }
7407 #endif
7408         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7409
7410
7411 #ifdef CONFIG_NUMA
7412         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7413 #endif
7414
7415         /*
7416          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7417          */
7418         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7419                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7420                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7421
7422                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7423                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7424
7425 #ifdef CONFIG_NUMA
7426                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7427                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7428                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7429                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7430                         set_domain_attribute(sd, attr);
7431                         sd->span = *cpu_map;
7432                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7433                         p = sd;
7434                         sd_allnodes = 1;
7435                 } else
7436                         p = NULL;
7437
7438                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7439                 SD_INIT(sd, NODE);
7440                 set_domain_attribute(sd, attr);
7441                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7442                 sd->parent = p;
7443                 if (p)
7444                         p->child = sd;
7445                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7446 #endif
7447
7448                 p = sd;
7449                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7450                 SD_INIT(sd, CPU);
7451                 set_domain_attribute(sd, attr);
7452                 sd->span = *nodemask;
7453                 sd->parent = p;
7454                 if (p)
7455                         p->child = sd;
7456                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7457
7458 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7459                 p = sd;
7460                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7461                 SD_INIT(sd, MC);
7462                 set_domain_attribute(sd, attr);
7463                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7464                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7465                 sd->parent = p;
7466                 p->child = sd;
7467                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7468 #endif
7469
7470 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7471                 p = sd;
7472                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7473                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7474                 set_domain_attribute(sd, attr);
7475                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7476                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7477                 sd->parent = p;
7478                 p->child = sd;
7479                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7480 #endif
7481         }
7482
7483 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7484         /* Set up CPU (sibling) groups */
7485         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7486                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7487                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7488
7489                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7490                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7491                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7492                         continue;
7493
7494                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7495                                         &cpu_to_cpu_group,
7496                                         send_covered, tmpmask);
7497         }
7498 #endif
7499
7500 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7501         /* Set up multi-core groups */
7502         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7503                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7504                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7505
7506                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7507                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7508                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7509                         continue;
7510
7511                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7512                                         &cpu_to_core_group,
7513                                         send_covered, tmpmask);
7514         }
7515 #endif
7516
7517         /* Set up physical groups */
7518         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7519                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7520                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7521
7522                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7523                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7524                 if (cpus_empty(*nodemask))
7525                         continue;
7526
7527                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7528                                         &cpu_to_phys_group,
7529                                         send_covered, tmpmask);
7530         }
7531
7532 #ifdef CONFIG_NUMA
7533         /* Set up node groups */
7534         if (sd_allnodes) {
7535                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7536
7537                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7538                                         &cpu_to_allnodes_group,
7539                                         send_covered, tmpmask);
7540         }
7541
7542         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7543                 /* Set up node groups */
7544                 struct sched_group *sg, *prev;
7545                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7546                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7547                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7548                 int j;
7549
7550                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7551                 cpus_clear(*covered);
7552
7553                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7554                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7555                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7556                         continue;
7557                 }
7558
7559                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7560                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7561
7562                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7563                 if (!sg) {
7564                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7565                                 "node %d\n", i);
7566                         goto error;
7567                 }
7568                 sched_group_nodes[i] = sg;
7569                 for_each_cpu_mask_nr(j, *nodemask) {
7570                         struct sched_domain *sd;
7571
7572                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7573                         sd->groups = sg;
7574                 }
7575                 sg->__cpu_power = 0;
7576                 sg->cpumask = *nodemask;
7577                 sg->next = sg;
7578                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7579                 prev = sg;
7580
7581                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7582                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7583                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7584                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7585
7586                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7587                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7588                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7589                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7590                                 break;
7591
7592                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7593                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7594                                 continue;
7595
7596                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7597                                           GFP_KERNEL, i);
7598                         if (!sg) {
7599                                 printk(KERN_WARNING
7600                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7601                                 goto error;
7602                         }
7603                         sg->__cpu_power = 0;
7604                         sg->cpumask = *tmpmask;
7605                         sg->next = prev->next;
7606                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7607                         prev->next = sg;
7608                         prev = sg;
7609                 }
7610         }
7611 #endif
7612
7613         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7614 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7615         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7616                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7617
7618                 init_sched_groups_power(i, sd);
7619         }
7620 #endif
7621 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7622         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7623                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7624
7625                 init_sched_groups_power(i, sd);
7626         }
7627 #endif
7628
7629         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7630                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7631
7632                 init_sched_groups_power(i, sd);
7633         }
7634
7635 #ifdef CONFIG_NUMA
7636         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7637                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7638
7639         if (sd_allnodes) {
7640                 struct sched_group *sg;
7641
7642                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7643                                                                 tmpmask);
7644                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7645         }
7646 #endif
7647
7648         /* Attach the domains */
7649         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7650                 struct sched_domain *sd;
7651 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7652                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7653 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7654                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7655 #else
7656                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7657 #endif
7658                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7659         }
7660
7661         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7662         return 0;
7663
7664 #ifdef CONFIG_NUMA
7665 error:
7666         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7667         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7668         return -ENOMEM;
7669 #endif
7670 }
7671
7672 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7673 {
7674         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7675 }
7676
7677 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7678 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7679 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7680                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7681
7682 /*
7683  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7684  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7685  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7686  */
7687 static cpumask_t fallback_doms;
7688
7689 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7690 {
7691 }
7692
7693 /*
7694  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7695  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7696  * exclude other special cases in the future.
7697  */
7698 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7699 {
7700         int err;
7701
7702         arch_update_cpu_topology();
7703         ndoms_cur = 1;
7704         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7705         if (!doms_cur)
7706                 doms_cur = &fallback_doms;
7707         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7708         dattr_cur = NULL;
7709         err = build_sched_domains(doms_cur);
7710         register_sched_domain_sysctl();
7711
7712         return err;
7713 }
7714
7715 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7716                                        cpumask_t *tmpmask)
7717 {
7718         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7719 }
7720
7721 /*
7722  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7723  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7724  */
7725 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7726 {
7727         cpumask_t tmpmask;
7728         int i;
7729
7730         unregister_sched_domain_sysctl();
7731
7732         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map)
7733                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7734         synchronize_sched();
7735         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7736 }
7737
7738 /* handle null as "default" */
7739 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7740                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7741 {
7742         struct sched_domain_attr tmp;
7743
7744         /* fast path */
7745         if (!new && !cur)
7746                 return 1;
7747
7748         tmp = SD_ATTR_INIT;
7749         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7750                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7751                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7752 }
7753
7754 /*
7755  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7756  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7757  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7758  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7759  *
7760  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7761  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7762  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7763  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7764  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7765  * it as it is.
7766  *
7767  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7768  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7769  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7770  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7771  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7772  *
7773  * If doms_new==NULL it will be replaced with cpu_online_map.
7774  * ndoms_new==0 is a special case for destroying existing domains.
7775  * It will not create the default domain.
7776  *
7777  * Call with hotplug lock held
7778  */
7779 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7780                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7781 {
7782         int i, j, n;
7783
7784         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7785
7786         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7787         unregister_sched_domain_sysctl();
7788
7789         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7790
7791         /* Destroy deleted domains */
7792         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7793                 for (j = 0; j < n; j++) {
7794                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7795                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7796                                 goto match1;
7797                 }
7798                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7799                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7800 match1:
7801                 ;
7802         }
7803
7804         if (doms_new == NULL) {
7805                 ndoms_cur = 0;
7806                 doms_new = &fallback_doms;
7807                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7808                 dattr_new = NULL;
7809         }
7810
7811         /* Build new domains */
7812         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7813                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7814                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7815                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7816                                 goto match2;
7817                 }
7818                 /* no match - add a new doms_new */
7819                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7820                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7821 match2:
7822                 ;
7823         }
7824
7825         /* Remember the new sched domains */
7826         if (doms_cur != &fallback_doms)
7827                 kfree(doms_cur);
7828         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7829         doms_cur = doms_new;
7830         dattr_cur = dattr_new;
7831         ndoms_cur = ndoms_new;
7832
7833         register_sched_domain_sysctl();
7834
7835         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7836 }
7837
7838 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7839 int arch_reinit_sched_domains(void)
7840 {
7841         get_online_cpus();
7842
7843         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7844         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7845
7846         rebuild_sched_domains();
7847         put_online_cpus();
7848
7849         return 0;
7850 }
7851
7852 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7853 {
7854         int ret;
7855
7856         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7857                 return -EINVAL;
7858
7859         if (smt)
7860                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7861         else
7862                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7863
7864         ret = arch_reinit_sched_domains();
7865
7866         return ret ? ret : count;
7867 }
7868
7869 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7870 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7871                                            char *page)
7872 {
7873         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7874 }
7875 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7876                                             const char *buf, size_t count)
7877 {
7878         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7879 }
7880 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7881                          sched_mc_power_savings_show,
7882                          sched_mc_power_savings_store);
7883 #endif
7884
7885 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7886 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7887                                             char *page)
7888 {
7889         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7890 }
7891 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7892                                              const char *buf, size_t count)
7893 {
7894         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7895 }
7896 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7897                    sched_smt_power_savings_show,
7898                    sched_smt_power_savings_store);
7899 #endif
7900
7901 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7902 {
7903         int err = 0;
7904
7905 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7906         if (smt_capable())
7907                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7908                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7909 #endif
7910 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7911         if (!err && mc_capable())
7912                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7913                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7914 #endif
7915         return err;
7916 }
7917 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7918
7919 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7920 /*
7921  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7922  * When cpusets are enabled they take over this function.
7923  */
7924 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7925                                 unsigned long action, void *hcpu)
7926 {
7927         switch (action) {
7928         case CPU_ONLINE:
7929         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7930         case CPU_DEAD:
7931         case CPU_DEAD_FROZEN:
7932                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7933                 return NOTIFY_OK;
7934
7935         default:
7936                 return NOTIFY_DONE;
7937         }
7938 }
7939 #endif
7940
7941 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7942                                 unsigned long action, void *hcpu)
7943 {
7944         int cpu = (int)(long)hcpu;
7945
7946         switch (action) {
7947         case CPU_DOWN_PREPARE:
7948         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7949                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7950                 return NOTIFY_OK;
7951
7952         case CPU_DOWN_FAILED:
7953         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7954         case CPU_ONLINE:
7955         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7956                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7957                 return NOTIFY_OK;
7958
7959         default:
7960                 return NOTIFY_DONE;
7961         }
7962 }
7963
7964 void __init sched_init_smp(void)
7965 {
7966         cpumask_t non_isolated_cpus;
7967
7968 #if defined(CONFIG_NUMA)
7969         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7970                                                                 GFP_KERNEL);
7971         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7972 #endif
7973         get_online_cpus();
7974         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7975         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7976         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7977         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7978                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7979         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7980         put_online_cpus();
7981
7982 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7983         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7984         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7985 #endif
7986
7987         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7988         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7989
7990         init_hrtick();
7991
7992         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7993         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7994                 BUG();
7995         sched_init_granularity();
7996 }
7997 #else
7998 void __init sched_init_smp(void)
7999 {
8000         sched_init_granularity();
8001 }
8002 #endif /* CONFIG_SMP */
8003
8004 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8005 {
8006         return in_lock_functions(addr) ||
8007                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8008                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8009 }
8010
8011 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8012 {
8013         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8014         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8015 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8016         cfs_rq->rq = rq;
8017 #endif
8018         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8019 }
8020
8021 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8022 {
8023         struct rt_prio_array *array;
8024         int i;
8025
8026         array = &rt_rq->active;
8027         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8028                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8029                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8030         }
8031         /* delimiter for bitsearch: */
8032         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8033
8034 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8035         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
8036 #endif
8037 #ifdef CONFIG_SMP
8038         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8039         rt_rq->overloaded = 0;
8040 #endif
8041
8042         rt_rq->rt_time = 0;
8043         rt_rq->rt_throttled = 0;
8044         rt_rq->rt_runtime = 0;
8045         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8046
8047 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8048         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8049         rt_rq->rq = rq;
8050 #endif
8051 }
8052
8053 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8054 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8055                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8056                                 struct sched_entity *parent)
8057 {
8058         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8059         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8060         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8061         cfs_rq->tg = tg;
8062         if (add)
8063                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8064
8065         tg->se[cpu] = se;
8066         /* se could be NULL for init_task_group */
8067         if (!se)
8068                 return;
8069
8070         if (!parent)
8071                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8072         else
8073                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8074
8075         se->my_q = cfs_rq;
8076         se->load.weight = tg->shares;
8077         se->load.inv_weight = 0;
8078         se->parent = parent;
8079 }
8080 #endif
8081
8082 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8083 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8084                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8085                 struct sched_rt_entity *parent)
8086 {
8087         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8088
8089         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8090         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8091         rt_rq->tg = tg;
8092         rt_rq->rt_se = rt_se;
8093         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8094         if (add)
8095                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8096
8097         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8098         if (!rt_se)
8099                 return;
8100
8101         if (!parent)
8102                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8103         else
8104                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8105
8106         rt_se->my_q = rt_rq;
8107         rt_se->parent = parent;
8108         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8109 }
8110 #endif
8111
8112 void __init sched_init(void)
8113 {
8114         int i, j;
8115         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8116
8117 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8118         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8119 #endif
8120 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8121         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8122 #endif
8123 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8124         alloc_size *= 2;
8125 #endif
8126         /*
8127          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8128          * we use alloc_bootmem().
8129          */
8130         if (alloc_size) {
8131                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8132
8133 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8134                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8135                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8136
8137                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8138                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8139
8140 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8141                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8142                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8143
8144                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8145                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8146 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8147 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8148 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8149                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8150                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8151
8152                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8153                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8154
8155 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8156                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8157                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8158
8159                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8160                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8161 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8162 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8163         }
8164
8165 #ifdef CONFIG_SMP
8166         init_defrootdomain();
8167 #endif
8168
8169         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8170                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8171
8172 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8173         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8174                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8175 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8176         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8177                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8178 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8179 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8180
8181 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8182         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8183         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8184
8185 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8186         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8187         init_task_group.parent = &root_task_group;
8188         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8189 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8190 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8191
8192         for_each_possible_cpu(i) {
8193                 struct rq *rq;
8194
8195                 rq = cpu_rq(i);
8196                 spin_lock_init(&rq->lock);
8197                 rq->nr_running = 0;
8198                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8199                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8200 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8201                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8202                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8203 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8204                 /*
8205                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8206                  *
8207                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8208                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8209                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8210                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8211                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8212                  * (se->load.weight).
8213                  *
8214                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8215                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8216                  * then A0's share of the cpu resource is:
8217                  *
8218                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8219                  *
8220                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8221                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8222                  */
8223                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8224 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8225                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8226                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8227                 /*
8228                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8229                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8230                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8231                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8232                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8233                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8234                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8235                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8236                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8237                  */
8238                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8239                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8240                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8241                                 root_task_group.se[i]);
8242
8243 #endif
8244 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8245
8246                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8247 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8248                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8249 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8250                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8251 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8252                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8253                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8254                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8255                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8256                                 root_task_group.rt_se[i]);
8257 #endif
8258 #endif
8259
8260                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8261                         rq->cpu_load[j] = 0;
8262 #ifdef CONFIG_SMP
8263                 rq->sd = NULL;
8264                 rq->rd = NULL;
8265                 rq->active_balance = 0;
8266                 rq->next_balance = jiffies;
8267                 rq->push_cpu = 0;
8268                 rq->cpu = i;
8269                 rq->online = 0;
8270                 rq->migration_thread = NULL;
8271                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8272                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8273 #endif
8274                 init_rq_hrtick(rq);
8275                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8276         }
8277
8278         set_load_weight(&init_task);
8279
8280 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8281         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8282 #endif
8283
8284 #ifdef CONFIG_SMP
8285         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8286 #endif
8287
8288 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8289         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8290 #endif
8291
8292         /*
8293          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8294          */
8295         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8296         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8297
8298         /*
8299          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8300          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8301          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8302          * when this runqueue becomes "idle".
8303          */
8304         init_idle(current, smp_processor_id());
8305         /*
8306          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8307          */
8308         current->sched_class = &fair_sched_class;
8309
8310         scheduler_running = 1;
8311 }
8312
8313 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8314 void __might_sleep(char *file, int line)
8315 {
8316 #ifdef in_atomic
8317         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8318
8319         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8320                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8321                 return;
8322         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8323                 return;
8324         prev_jiffy = jiffies;
8325
8326         printk(KERN_ERR
8327                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8328                         file, line);
8329         printk(KERN_ERR
8330                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8331                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8332                         current->pid, current->comm);
8333
8334         debug_show_held_locks(current);
8335         if (irqs_disabled())
8336                 print_irqtrace_events(current);
8337         dump_stack();
8338 #endif
8339 }
8340 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8341 #endif
8342
8343 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8344 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8345 {
8346         int on_rq;
8347
8348         update_rq_clock(rq);
8349         on_rq = p->se.on_rq;
8350         if (on_rq)
8351                 deactivate_task(rq, p, 0);
8352         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8353         if (on_rq) {
8354                 activate_task(rq, p, 0);
8355                 resched_task(rq->curr);
8356         }
8357 }
8358
8359 void normalize_rt_tasks(void)
8360 {
8361         struct task_struct *g, *p;
8362         unsigned long flags;
8363         struct rq *rq;
8364
8365         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8366         do_each_thread(g, p) {
8367                 /*
8368                  * Only normalize user tasks:
8369                  */
8370                 if (!p->mm)
8371                         continue;
8372
8373                 p->se.exec_start                = 0;
8374 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8375                 p->se.wait_start                = 0;
8376                 p->se.sleep_start               = 0;
8377                 p->se.block_start               = 0;
8378 #endif
8379
8380                 if (!rt_task(p)) {
8381                         /*
8382                          * Renice negative nice level userspace
8383                          * tasks back to 0:
8384                          */
8385                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8386                                 set_user_nice(p, 0);
8387                         continue;
8388                 }
8389
8390                 spin_lock(&p->pi_lock);
8391                 rq = __task_rq_lock(p);
8392
8393                 normalize_task(rq, p);
8394
8395                 __task_rq_unlock(rq);
8396                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8397         } while_each_thread(g, p);
8398
8399         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8400 }
8401
8402 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8403
8404 #ifdef CONFIG_IA64
8405 /*
8406  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8407  *
8408  * They can only be called when the whole system has been
8409  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8410  * activity can take place. Using them for anything else would
8411  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8412  * under any other configuration.
8413  */
8414
8415 /**
8416  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8417  * @cpu: the processor in question.
8418  *
8419  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8420  */
8421 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8422 {
8423         return cpu_curr(cpu);
8424 }
8425
8426 /**
8427  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8428  * @cpu: the processor in question.
8429  * @p: the task pointer to set.
8430  *
8431  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8432  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8433  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8434  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8435  * and caller must save the original value of the current task (see
8436  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8437  * re-starting the system.
8438  *
8439  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8440  */
8441 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8442 {
8443         cpu_curr(cpu) = p;
8444 }
8445
8446 #endif
8447
8448 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8449 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8450 {
8451         int i;
8452
8453         for_each_possible_cpu(i) {
8454                 if (tg->cfs_rq)
8455                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8456                 if (tg->se)
8457                         kfree(tg->se[i]);
8458         }
8459
8460         kfree(tg->cfs_rq);
8461         kfree(tg->se);
8462 }
8463
8464 static
8465 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8466 {
8467         struct cfs_rq *cfs_rq;
8468         struct sched_entity *se, *parent_se;
8469         struct rq *rq;
8470         int i;
8471
8472         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8473         if (!tg->cfs_rq)
8474                 goto err;
8475         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8476         if (!tg->se)
8477                 goto err;
8478
8479         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8480
8481         for_each_possible_cpu(i) {
8482                 rq = cpu_rq(i);
8483
8484                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8485                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8486                 if (!cfs_rq)
8487                         goto err;
8488
8489                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8490                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8491                 if (!se)
8492                         goto err;
8493
8494                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8495                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8496         }
8497
8498         return 1;
8499
8500  err:
8501         return 0;
8502 }
8503
8504 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8505 {
8506         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8507                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8508 }
8509
8510 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8511 {
8512         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8513 }
8514 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8515 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8516 {
8517 }
8518
8519 static inline
8520 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8521 {
8522         return 1;
8523 }
8524
8525 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8526 {
8527 }
8528
8529 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8530 {
8531 }
8532 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8533
8534 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8535 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8536 {
8537         int i;
8538
8539         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8540
8541         for_each_possible_cpu(i) {
8542                 if (tg->rt_rq)
8543                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8544                 if (tg->rt_se)
8545                         kfree(tg->rt_se[i]);
8546         }
8547
8548         kfree(tg->rt_rq);
8549         kfree(tg->rt_se);
8550 }
8551
8552 static
8553 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8554 {
8555         struct rt_rq *rt_rq;
8556         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8557         struct rq *rq;
8558         int i;
8559
8560         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8561         if (!tg->rt_rq)
8562                 goto err;
8563         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8564         if (!tg->rt_se)
8565                 goto err;
8566
8567         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8568                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8569
8570         for_each_possible_cpu(i) {
8571                 rq = cpu_rq(i);
8572
8573                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8574                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8575                 if (!rt_rq)
8576                         goto err;
8577
8578                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8579                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8580                 if (!rt_se)
8581                         goto err;
8582
8583                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8584                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8585         }
8586
8587         return 1;
8588
8589  err:
8590         return 0;
8591 }
8592
8593 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8594 {
8595         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8596                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8597 }
8598
8599 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8600 {
8601         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8602 }
8603 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8604 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8605 {
8606 }
8607
8608 static inline
8609 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8610 {
8611         return 1;
8612 }
8613
8614 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8615 {
8616 }
8617
8618 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8619 {
8620 }
8621 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8622
8623 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8624 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8625 {
8626         free_fair_sched_group(tg);
8627         free_rt_sched_group(tg);
8628         kfree(tg);
8629 }
8630
8631 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8632 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8633 {
8634         struct task_group *tg;
8635         unsigned long flags;
8636         int i;
8637
8638         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8639         if (!tg)
8640                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8641
8642         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8643                 goto err;
8644
8645         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8646                 goto err;
8647
8648         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8649         for_each_possible_cpu(i) {
8650                 register_fair_sched_group(tg, i);
8651                 register_rt_sched_group(tg, i);
8652         }
8653         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8654
8655         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8656
8657         tg->parent = parent;
8658         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8659         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8660         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8661
8662         return tg;
8663
8664 err:
8665         free_sched_group(tg);
8666         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8667 }
8668
8669 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8670 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8671 {
8672         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8673         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8674 }
8675
8676 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8677 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8678 {
8679         unsigned long flags;
8680         int i;
8681
8682         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8683         for_each_possible_cpu(i) {
8684                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8685                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8686         }
8687         list_del_rcu(&tg->list);
8688         list_del_rcu(&tg->siblings);
8689         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8690
8691         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8692         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8693 }
8694
8695 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8696  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8697  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8698  *      reflect its new group.
8699  */
8700 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8701 {
8702         int on_rq, running;
8703         unsigned long flags;
8704         struct rq *rq;
8705
8706         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8707
8708         update_rq_clock(rq);
8709
8710         running = task_current(rq, tsk);
8711         on_rq = tsk->se.on_rq;
8712
8713         if (on_rq)
8714                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8715         if (unlikely(running))
8716                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8717
8718         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8719
8720 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8721         if (tsk->sched_class->moved_group)
8722                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8723 #endif
8724
8725         if (unlikely(running))
8726                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8727         if (on_rq)
8728                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8729
8730         task_rq_unlock(rq, &flags);
8731 }
8732 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8733
8734 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8735 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8736 {
8737         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8738         int on_rq;
8739
8740         on_rq = se->on_rq;
8741         if (on_rq)
8742                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8743
8744         se->load.weight = shares;
8745         se->load.inv_weight = 0;
8746
8747         if (on_rq)
8748                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8749 }
8750
8751 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8752 {
8753         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8754         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8755         unsigned long flags;
8756
8757         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8758         __set_se_shares(se, shares);
8759         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8760 }
8761
8762 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8763
8764 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8765 {
8766         int i;
8767         unsigned long flags;
8768
8769         /*
8770          * We can't change the weight of the root cgroup.
8771          */
8772         if (!tg->se[0])
8773                 return -EINVAL;
8774
8775         if (shares < MIN_SHARES)
8776                 shares = MIN_SHARES;
8777         else if (shares > MAX_SHARES)
8778                 shares = MAX_SHARES;
8779
8780         mutex_lock(&shares_mutex);
8781         if (tg->shares == shares)
8782                 goto done;
8783
8784         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8785         for_each_possible_cpu(i)
8786                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8787         list_del_rcu(&tg->siblings);
8788         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8789
8790         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8791         synchronize_sched();
8792
8793         /*
8794          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8795          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8796          */
8797         tg->shares = shares;
8798         for_each_possible_cpu(i) {
8799                 /*
8800                  * force a rebalance
8801                  */
8802                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8803                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8804         }
8805
8806         /*
8807          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8808          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8809          */
8810         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8811         for_each_possible_cpu(i)
8812                 register_fair_sched_group(tg, i);
8813         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8814         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8815 done:
8816         mutex_unlock(&shares_mutex);
8817         return 0;
8818 }
8819
8820 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8821 {
8822         return tg->shares;
8823 }
8824 #endif
8825
8826 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8827 /*
8828  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8829  */
8830 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8831
8832 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8833 {
8834         if (runtime == RUNTIME_INF)
8835                 return 1ULL << 20;
8836
8837         return div64_u64(runtime << 20, period);
8838 }
8839
8840 /* Must be called with tasklist_lock held */
8841 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8842 {
8843         struct task_struct *g, *p;
8844
8845         do_each_thread(g, p) {
8846                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8847                         return 1;
8848         } while_each_thread(g, p);
8849
8850         return 0;
8851 }
8852
8853 struct rt_schedulable_data {
8854         struct task_group *tg;
8855         u64 rt_period;
8856         u64 rt_runtime;
8857 };
8858
8859 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8860 {
8861         struct rt_schedulable_data *d = data;
8862         struct task_group *child;
8863         unsigned long total, sum = 0;
8864         u64 period, runtime;
8865
8866         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8867         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8868
8869         if (tg == d->tg) {
8870                 period = d->rt_period;
8871                 runtime = d->rt_runtime;
8872         }
8873
8874         /*
8875          * Cannot have more runtime than the period.
8876          */
8877         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8878                 return -EINVAL;
8879
8880         /*
8881          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8882          */
8883         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8884                 return -EBUSY;
8885
8886         total = to_ratio(period, runtime);
8887
8888         /*
8889          * Nobody can have more than the global setting allows.
8890          */
8891         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8892                 return -EINVAL;
8893
8894         /*
8895          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8896          */
8897         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8898                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8899                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8900
8901                 if (child == d->tg) {
8902                         period = d->rt_period;
8903                         runtime = d->rt_runtime;
8904                 }
8905
8906                 sum += to_ratio(period, runtime);
8907         }
8908
8909         if (sum > total)
8910                 return -EINVAL;
8911
8912         return 0;
8913 }
8914
8915 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8916 {
8917         struct rt_schedulable_data data = {
8918                 .tg = tg,
8919                 .rt_period = period,
8920                 .rt_runtime = runtime,
8921         };
8922
8923         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8924 }
8925
8926 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8927                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8928 {
8929         int i, err = 0;
8930
8931         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8932         read_lock(&tasklist_lock);
8933         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8934         if (err)
8935                 goto unlock;
8936
8937         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8938         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8939         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8940
8941         for_each_possible_cpu(i) {
8942                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8943
8944                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8945                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8946                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8947         }
8948         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8949  unlock:
8950         read_unlock(&tasklist_lock);
8951         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8952
8953         return err;
8954 }
8955
8956 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8957 {
8958         u64 rt_runtime, rt_period;
8959
8960         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8961         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8962         if (rt_runtime_us < 0)
8963                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8964
8965         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8966 }
8967
8968 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8969 {
8970         u64 rt_runtime_us;
8971
8972         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8973                 return -1;
8974
8975         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8976         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8977         return rt_runtime_us;
8978 }
8979
8980 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8981 {
8982         u64 rt_runtime, rt_period;
8983
8984         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8985         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8986
8987         if (rt_period == 0)
8988                 return -EINVAL;
8989
8990         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8991 }
8992
8993 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8994 {
8995         u64 rt_period_us;
8996
8997         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8998         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8999         return rt_period_us;
9000 }
9001
9002 static int sched_rt_global_constraints(void)
9003 {
9004         u64 runtime, period;
9005         int ret = 0;
9006
9007         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9008                 return -EINVAL;
9009
9010         runtime = global_rt_runtime();
9011         period = global_rt_period();
9012
9013         /*
9014          * Sanity check on the sysctl variables.
9015          */
9016         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9017                 return -EINVAL;
9018
9019         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9020         read_lock(&tasklist_lock);
9021         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9022         read_unlock(&tasklist_lock);
9023         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9024
9025         return ret;
9026 }
9027 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9028 static int sched_rt_global_constraints(void)
9029 {
9030         unsigned long flags;
9031         int i;
9032
9033         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9034                 return -EINVAL;
9035
9036         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9037         for_each_possible_cpu(i) {
9038                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9039
9040                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9041                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9042                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9043         }
9044         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9045
9046         return 0;
9047 }
9048 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9049
9050 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9051                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9052                 loff_t *ppos)
9053 {
9054         int ret;
9055         int old_period, old_runtime;
9056         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9057
9058         mutex_lock(&mutex);
9059         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9060         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9061
9062         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9063
9064         if (!ret && write) {
9065                 ret = sched_rt_global_constraints();
9066                 if (ret) {
9067                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9068                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9069                 } else {
9070                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9071                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9072                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9073                 }
9074         }
9075         mutex_unlock(&mutex);
9076
9077         return ret;
9078 }
9079
9080 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9081
9082 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9083 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9084 {
9085         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9086                             struct task_group, css);
9087 }
9088
9089 static struct cgroup_subsys_state *
9090 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9091 {
9092         struct task_group *tg, *parent;
9093
9094         if (!cgrp->parent) {
9095                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9096                 return &init_task_group.css;
9097         }
9098
9099         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9100         tg = sched_create_group(parent);
9101         if (IS_ERR(tg))
9102                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9103
9104         return &tg->css;
9105 }
9106
9107 static void
9108 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9109 {
9110         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9111
9112         sched_destroy_group(tg);
9113 }
9114
9115 static int
9116 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9117                       struct task_struct *tsk)
9118 {
9119 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9120         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9121         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9122                 return -EINVAL;
9123 #else
9124         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9125         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9126                 return -EINVAL;
9127 #endif
9128
9129         return 0;
9130 }
9131
9132 static void
9133 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9134                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9135 {
9136         sched_move_task(tsk);
9137 }
9138
9139 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9140 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9141                                 u64 shareval)
9142 {
9143         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9144 }
9145
9146 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9147 {
9148         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9149
9150         return (u64) tg->shares;
9151 }
9152 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9153
9154 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9155 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9156                                 s64 val)
9157 {
9158         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9159 }
9160
9161 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9162 {
9163         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9164 }
9165
9166 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9167                 u64 rt_period_us)
9168 {
9169         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9170 }
9171
9172 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9173 {
9174         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9175 }
9176 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9177
9178 static struct cftype cpu_files[] = {
9179 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9180         {
9181                 .name = "shares",
9182                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9183                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9184         },
9185 #endif
9186 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9187         {
9188                 .name = "rt_runtime_us",
9189                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9190                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9191         },
9192         {
9193                 .name = "rt_period_us",
9194                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9195                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9196         },
9197 #endif
9198 };
9199
9200 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9201 {
9202         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9203 }
9204
9205 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9206         .name           = "cpu",
9207         .create         = cpu_cgroup_create,
9208         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9209         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9210         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9211         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9212         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9213         .early_init     = 1,
9214 };
9215
9216 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9217
9218 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9219
9220 /*
9221  * CPU accounting code for task groups.
9222  *
9223  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9224  * (balbir@in.ibm.com).
9225  */
9226
9227 /* track cpu usage of a group of tasks */
9228 struct cpuacct {
9229         struct cgroup_subsys_state css;
9230         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9231         u64 *cpuusage;
9232 };
9233
9234 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9235
9236 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9237 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9238 {
9239         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9240                             struct cpuacct, css);
9241 }
9242
9243 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9244 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9245 {
9246         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9247                             struct cpuacct, css);
9248 }
9249
9250 /* create a new cpu accounting group */
9251 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9252         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9253 {
9254         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9255
9256         if (!ca)
9257                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9258
9259         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9260         if (!ca->cpuusage) {
9261                 kfree(ca);
9262                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9263         }
9264
9265         return &ca->css;
9266 }
9267
9268 /* destroy an existing cpu accounting group */
9269 static void
9270 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9271 {
9272         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9273
9274         free_percpu(ca->cpuusage);
9275         kfree(ca);
9276 }
9277
9278 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9279 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9280 {
9281         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9282         u64 totalcpuusage = 0;
9283         int i;
9284
9285         for_each_possible_cpu(i) {
9286                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9287
9288                 /*
9289                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9290                  * platforms.
9291                  */
9292                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9293                 totalcpuusage += *cpuusage;
9294                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9295         }
9296
9297         return totalcpuusage;
9298 }
9299
9300 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9301                                                                 u64 reset)
9302 {
9303         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9304         int err = 0;
9305         int i;
9306
9307         if (reset) {
9308                 err = -EINVAL;
9309                 goto out;
9310         }
9311
9312         for_each_possible_cpu(i) {
9313                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9314
9315                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9316                 *cpuusage = 0;
9317                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9318         }
9319 out:
9320         return err;
9321 }
9322
9323 static struct cftype files[] = {
9324         {
9325                 .name = "usage",
9326                 .read_u64 = cpuusage_read,
9327                 .write_u64 = cpuusage_write,
9328         },
9329 };
9330
9331 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9332 {
9333         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9334 }
9335
9336 /*
9337  * charge this task's execution time to its accounting group.
9338  *
9339  * called with rq->lock held.
9340  */
9341 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9342 {
9343         struct cpuacct *ca;
9344
9345         if (!cpuacct_subsys.active)
9346                 return;
9347
9348         ca = task_ca(tsk);
9349         if (ca) {
9350                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9351
9352                 *cpuusage += cputime;
9353         }
9354 }
9355
9356 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9357         .name = "cpuacct",
9358         .create = cpuacct_create,
9359         .destroy = cpuacct_destroy,
9360         .populate = cpuacct_populate,
9361         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9362 };
9363 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */