Merge branch 'linus' into cpumask-for-linus
[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/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335 static int root_task_group_empty(void)
336 {
337         return list_empty(&root_task_group.children);
338 }
339 #endif
340
341 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
342 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
343 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
344 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
345 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
346 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
347
348 /*
349  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
350  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
351  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
352  * too large, so as the shares value of a task group.
353  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
354  *  limitation from this.)
355  */
356 #define MIN_SHARES      2
357 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
358
359 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
360 #endif
361
362 /* Default task group.
363  *      Every task in system belong to this group at bootup.
364  */
365 struct task_group init_task_group;
366
367 /* return group to which a task belongs */
368 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
369 {
370         struct task_group *tg;
371
372 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
373         rcu_read_lock();
374         tg = __task_cred(p)->user->tg;
375         rcu_read_unlock();
376 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
377         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
378                                 struct task_group, css);
379 #else
380         tg = &init_task_group;
381 #endif
382         return tg;
383 }
384
385 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
386 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
387 {
388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
389         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
390         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
391 #endif
392
393 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
394         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
395         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
396 #endif
397 }
398
399 #else
400
401 #ifdef CONFIG_SMP
402 static int root_task_group_empty(void)
403 {
404         return 1;
405 }
406 #endif
407
408 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
409 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
410 {
411         return NULL;
412 }
413
414 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
415
416 /* CFS-related fields in a runqueue */
417 struct cfs_rq {
418         struct load_weight load;
419         unsigned long nr_running;
420
421         u64 exec_clock;
422         u64 min_vruntime;
423
424         struct rb_root tasks_timeline;
425         struct rb_node *rb_leftmost;
426
427         struct list_head tasks;
428         struct list_head *balance_iterator;
429
430         /*
431          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
432          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
433          */
434         struct sched_entity *curr, *next, *last;
435
436         unsigned int nr_spread_over;
437
438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
439         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
440
441         /*
442          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
443          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
444          * (like users, containers etc.)
445          *
446          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
447          * list is used during load balance.
448          */
449         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
450         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
451
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         /*
454          * the part of load.weight contributed by tasks
455          */
456         unsigned long task_weight;
457
458         /*
459          *   h_load = weight * f(tg)
460          *
461          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
462          * this group.
463          */
464         unsigned long h_load;
465
466         /*
467          * this cpu's part of tg->shares
468          */
469         unsigned long shares;
470
471         /*
472          * load.weight at the time we set shares
473          */
474         unsigned long rq_weight;
475 #endif
476 #endif
477 };
478
479 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
480 struct rt_rq {
481         struct rt_prio_array active;
482         unsigned long rt_nr_running;
483 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct {
485                 int curr; /* highest queued rt task prio */
486 #ifdef CONFIG_SMP
487                 int next; /* next highest */
488 #endif
489         } highest_prio;
490 #endif
491 #ifdef CONFIG_SMP
492         unsigned long rt_nr_migratory;
493         int overloaded;
494         struct plist_head pushable_tasks;
495 #endif
496         int rt_throttled;
497         u64 rt_time;
498         u64 rt_runtime;
499         /* Nests inside the rq lock: */
500         spinlock_t rt_runtime_lock;
501
502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
503         unsigned long rt_nr_boosted;
504
505         struct rq *rq;
506         struct list_head leaf_rt_rq_list;
507         struct task_group *tg;
508         struct sched_rt_entity *rt_se;
509 #endif
510 };
511
512 #ifdef CONFIG_SMP
513
514 /*
515  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
516  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
517  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
518  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
519  * object.
520  *
521  */
522 struct root_domain {
523         atomic_t refcount;
524         cpumask_var_t span;
525         cpumask_var_t online;
526
527         /*
528          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
529          * one runnable RT task.
530          */
531         cpumask_var_t rto_mask;
532         atomic_t rto_count;
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         struct cpupri cpupri;
535 #endif
536 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
537         /*
538          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
539          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
540          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
541          */
542         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
543 #endif
544 };
545
546 /*
547  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
548  * members (mimicking the global state we have today).
549  */
550 static struct root_domain def_root_domain;
551
552 #endif
553
554 /*
555  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
556  *
557  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
558  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
559  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
560  */
561 struct rq {
562         /* runqueue lock: */
563         spinlock_t lock;
564
565         /*
566          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
567          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
568          */
569         unsigned long nr_running;
570         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
571         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
572 #ifdef CONFIG_NO_HZ
573         unsigned long last_tick_seen;
574         unsigned char in_nohz_recently;
575 #endif
576         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
577         struct load_weight load;
578         unsigned long nr_load_updates;
579         u64 nr_switches;
580
581         struct cfs_rq cfs;
582         struct rt_rq rt;
583
584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
585         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
586         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
587 #endif
588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
589         struct list_head leaf_rt_rq_list;
590 #endif
591
592         /*
593          * This is part of a global counter where only the total sum
594          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
595          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
596          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
597          */
598         unsigned long nr_uninterruptible;
599
600         struct task_struct *curr, *idle;
601         unsigned long next_balance;
602         struct mm_struct *prev_mm;
603
604         u64 clock;
605
606         atomic_t nr_iowait;
607
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         struct root_domain *rd;
610         struct sched_domain *sd;
611
612         unsigned char idle_at_tick;
613         /* For active balancing */
614         int active_balance;
615         int push_cpu;
616         /* cpu of this runqueue: */
617         int cpu;
618         int online;
619
620         unsigned long avg_load_per_task;
621
622         struct task_struct *migration_thread;
623         struct list_head migration_queue;
624 #endif
625
626 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         int hrtick_csd_pending;
629         struct call_single_data hrtick_csd;
630 #endif
631         struct hrtimer hrtick_timer;
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
635         /* latency stats */
636         struct sched_info rq_sched_info;
637         unsigned long long rq_cpu_time;
638         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
639
640         /* sys_sched_yield() stats */
641         unsigned int yld_count;
642
643         /* schedule() stats */
644         unsigned int sched_switch;
645         unsigned int sched_count;
646         unsigned int sched_goidle;
647
648         /* try_to_wake_up() stats */
649         unsigned int ttwu_count;
650         unsigned int ttwu_local;
651
652         /* BKL stats */
653         unsigned int bkl_count;
654 #endif
655 };
656
657 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
658
659 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
660 {
661         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
662 }
663
664 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
665 {
666 #ifdef CONFIG_SMP
667         return rq->cpu;
668 #else
669         return 0;
670 #endif
671 }
672
673 /*
674  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
675  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
676  *
677  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
678  * preempt-disabled sections.
679  */
680 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
681         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
682
683 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
684 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
685 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
686 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
687
688 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
689 {
690         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
691 }
692
693 /*
694  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
695  */
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 # define const_debug __read_mostly
698 #else
699 # define const_debug static const
700 #endif
701
702 /**
703  * runqueue_is_locked
704  *
705  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
706  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
707  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
708  */
709 int runqueue_is_locked(void)
710 {
711         int cpu = get_cpu();
712         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
713         int ret;
714
715         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
716         put_cpu();
717         return ret;
718 }
719
720 /*
721  * Debugging: various feature bits
722  */
723
724 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
725         __SCHED_FEAT_##name ,
726
727 enum {
728 #include "sched_features.h"
729 };
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
734         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
735
736 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
737 #include "sched_features.h"
738         0;
739
740 #undef SCHED_FEAT
741
742 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
743 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
744         #name ,
745
746 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
747 #include "sched_features.h"
748         NULL
749 };
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
754 {
755         int i;
756
757         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
758                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
759                         seq_puts(m, "NO_");
760                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
761         }
762         seq_puts(m, "\n");
763
764         return 0;
765 }
766
767 static ssize_t
768 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
769                 size_t cnt, loff_t *ppos)
770 {
771         char buf[64];
772         char *cmp = buf;
773         int neg = 0;
774         int i;
775
776         if (cnt > 63)
777                 cnt = 63;
778
779         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
780                 return -EFAULT;
781
782         buf[cnt] = 0;
783
784         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
785                 neg = 1;
786                 cmp += 3;
787         }
788
789         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
790                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
791
792                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
793                         if (neg)
794                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
795                         else
796                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
797                         break;
798                 }
799         }
800
801         if (!sched_feat_names[i])
802                 return -EINVAL;
803
804         filp->f_pos += cnt;
805
806         return cnt;
807 }
808
809 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
810 {
811         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
812 }
813
814 static struct file_operations sched_feat_fops = {
815         .open           = sched_feat_open,
816         .write          = sched_feat_write,
817         .read           = seq_read,
818         .llseek         = seq_lseek,
819         .release        = single_release,
820 };
821
822 static __init int sched_init_debug(void)
823 {
824         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
825                         &sched_feat_fops);
826
827         return 0;
828 }
829 late_initcall(sched_init_debug);
830
831 #endif
832
833 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
834
835 /*
836  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
837  * Limited because this is done with IRQs disabled.
838  */
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
840
841 /*
842  * ratelimit for updating the group shares.
843  * default: 0.25ms
844  */
845 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
846
847 /*
848  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
849  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
850  * default: 4
851  */
852 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
853
854 /*
855  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
856  * default: 1s
857  */
858 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
859
860 static __read_mostly int scheduler_running;
861
862 /*
863  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
864  * default: 0.95s
865  */
866 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
867
868 static inline u64 global_rt_period(void)
869 {
870         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
871 }
872
873 static inline u64 global_rt_runtime(void)
874 {
875         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
876                 return RUNTIME_INF;
877
878         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 #ifndef prepare_arch_switch
882 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
883 #endif
884 #ifndef finish_arch_switch
885 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
886 #endif
887
888 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
889 {
890         return rq->curr == p;
891 }
892
893 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
894 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
895 {
896         return task_current(rq, p);
897 }
898
899 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
900 {
901 }
902
903 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
904 {
905 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
906         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
907         rq->lock.owner = current;
908 #endif
909         /*
910          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
911          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
912          * prev into current:
913          */
914         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
915
916         spin_unlock_irq(&rq->lock);
917 }
918
919 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
920 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
921 {
922 #ifdef CONFIG_SMP
923         return p->oncpu;
924 #else
925         return task_current(rq, p);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
934          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
935          * here.
936          */
937         next->oncpu = 1;
938 #endif
939 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         spin_unlock_irq(&rq->lock);
941 #else
942         spin_unlock(&rq->lock);
943 #endif
944 }
945
946 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
947 {
948 #ifdef CONFIG_SMP
949         /*
950          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
951          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
952          * finished.
953          */
954         smp_wmb();
955         prev->oncpu = 0;
956 #endif
957 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
958         local_irq_enable();
959 #endif
960 }
961 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
962
963 /*
964  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
965  * Must be called interrupts disabled.
966  */
967 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         for (;;) {
971                 struct rq *rq = task_rq(p);
972                 spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 spin_unlock(&rq->lock);
976         }
977 }
978
979 /*
980  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
981  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
982  * explicitly disabling preemption.
983  */
984 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
985         __acquires(rq->lock)
986 {
987         struct rq *rq;
988
989         for (;;) {
990                 local_irq_save(*flags);
991                 rq = task_rq(p);
992                 spin_lock(&rq->lock);
993                 if (likely(rq == task_rq(p)))
994                         return rq;
995                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996         }
997 }
998
999 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1000 {
1001         struct rq *rq = task_rq(p);
1002
1003         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1004         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1005 }
1006
1007 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1008         __releases(rq->lock)
1009 {
1010         spin_unlock(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1014         __releases(rq->lock)
1015 {
1016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1021  */
1022 static struct rq *this_rq_lock(void)
1023         __acquires(rq->lock)
1024 {
1025         struct rq *rq;
1026
1027         local_irq_disable();
1028         rq = this_rq();
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030
1031         return rq;
1032 }
1033
1034 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1035 /*
1036  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1037  *
1038  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1039  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1040  * reschedule event.
1041  *
1042  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1043  * rq->lock.
1044  */
1045
1046 /*
1047  * Use hrtick when:
1048  *  - enabled by features
1049  *  - hrtimer is actually high res
1050  */
1051 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1052 {
1053         if (!sched_feat(HRTICK))
1054                 return 0;
1055         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1056                 return 0;
1057         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1058 }
1059
1060 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1061 {
1062         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1063                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * High-resolution timer tick.
1068  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1069  */
1070 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1071 {
1072         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1073
1074         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1075
1076         spin_lock(&rq->lock);
1077         update_rq_clock(rq);
1078         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1079         spin_unlock(&rq->lock);
1080
1081         return HRTIMER_NORESTART;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 /*
1086  * called from hardirq (IPI) context
1087  */
1088 static void __hrtick_start(void *arg)
1089 {
1090         struct rq *rq = arg;
1091
1092         spin_lock(&rq->lock);
1093         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1094         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1095         spin_unlock(&rq->lock);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Called to set the hrtick timer state.
1100  *
1101  * called with rq->lock held and irqs disabled
1102  */
1103 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1104 {
1105         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1106         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1107
1108         hrtimer_set_expires(timer, time);
1109
1110         if (rq == this_rq()) {
1111                 hrtimer_restart(timer);
1112         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1113                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1114                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1115         }
1116 }
1117
1118 static int
1119 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1120 {
1121         int cpu = (int)(long)hcpu;
1122
1123         switch (action) {
1124         case CPU_UP_CANCELED:
1125         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE:
1127         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1128         case CPU_DEAD:
1129         case CPU_DEAD_FROZEN:
1130                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1131                 return NOTIFY_OK;
1132         }
1133
1134         return NOTIFY_DONE;
1135 }
1136
1137 static __init void init_hrtick(void)
1138 {
1139         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1140 }
1141 #else
1142 /*
1143  * Called to set the hrtick timer state.
1144  *
1145  * called with rq->lock held and irqs disabled
1146  */
1147 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1148 {
1149         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1161
1162         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1163         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1164         rq->hrtick_csd.info = rq;
1165 #endif
1166
1167         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1168         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1169 }
1170 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1171 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void resched_task(struct task_struct *p)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (test_tsk_need_resched(p))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_need_resched(p);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void resched_task(struct task_struct *p)
1273 {
1274         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_need_resched(p);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #if BITS_PER_LONG == 32
1280 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1281 #else
1282 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1283 #endif
1284
1285 #define WMULT_SHIFT     32
1286
1287 /*
1288  * Shift right and round:
1289  */
1290 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1291
1292 /*
1293  * delta *= weight / lw
1294  */
1295 static unsigned long
1296 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1297                 struct load_weight *lw)
1298 {
1299         u64 tmp;
1300
1301         if (!lw->inv_weight) {
1302                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1303                         lw->inv_weight = 1;
1304                 else
1305                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1306                                 / (lw->weight+1);
1307         }
1308
1309         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1310         /*
1311          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1312          */
1313         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1314                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1315                         WMULT_SHIFT/2);
1316         else
1317                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1318
1319         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1323 {
1324         lw->weight += inc;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1329 {
1330         lw->weight -= dec;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1336  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1337  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1338  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1339  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1340  * slice expiry etc.
1341  */
1342
1343 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1344 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1345
1346 /*
1347  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1348  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1349  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1350  * that remained on nice 0.
1351  *
1352  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1353  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1354  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1355  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1356  * the relative distance between them is ~25%.)
1357  */
1358 static const int prio_to_weight[40] = {
1359  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1360  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1361  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1362  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1363  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1364  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1365  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1366  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1367 };
1368
1369 /*
1370  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1371  *
1372  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1373  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1374  * into multiplications:
1375  */
1376 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1377  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1378  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1379  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1380  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1381  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1382  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1383  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1384  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1385 };
1386
1387 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1388
1389 /*
1390  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1391  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1392  * structures to the load-balancing proper:
1393  */
1394 struct rq_iterator {
1395         void *arg;
1396         struct task_struct *(*start)(void *);
1397         struct task_struct *(*next)(void *);
1398 };
1399
1400 #ifdef CONFIG_SMP
1401 static unsigned long
1402 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1404               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1405               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1406
1407 static int
1408 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1410                    struct rq_iterator *iterator);
1411 #endif
1412
1413 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1414 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1415 #else
1416 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1417 #endif
1418
1419 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_add(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1425 {
1426         update_load_sub(&rq->load, load);
1427 }
1428
1429 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1430 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1431
1432 /*
1433  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1434  * leaving it for the final time.
1435  */
1436 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1437 {
1438         struct task_group *parent, *child;
1439         int ret;
1440
1441         rcu_read_lock();
1442         parent = &root_task_group;
1443 down:
1444         ret = (*down)(parent, data);
1445         if (ret)
1446                 goto out_unlock;
1447         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1448                 parent = child;
1449                 goto down;
1450
1451 up:
1452                 continue;
1453         }
1454         ret = (*up)(parent, data);
1455         if (ret)
1456                 goto out_unlock;
1457
1458         child = parent;
1459         parent = parent->parent;
1460         if (parent)
1461                 goto up;
1462 out_unlock:
1463         rcu_read_unlock();
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1469 {
1470         return 0;
1471 }
1472 #endif
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1476 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1477 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1478
1479 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1480 {
1481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1482         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1483
1484         if (nr_running)
1485                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1486         else
1487                 rq->avg_load_per_task = 0;
1488
1489         return rq->avg_load_per_task;
1490 }
1491
1492 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1493
1494 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1495
1496 /*
1497  * Calculate and set the cpu's group shares.
1498  */
1499 static void
1500 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1501                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1502 {
1503         unsigned long shares;
1504         unsigned long rq_weight;
1505
1506         if (!tg->se[cpu])
1507                 return;
1508
1509         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1510
1511         /*
1512          *           \Sum shares * rq_weight
1513          * shares =  -----------------------
1514          *               \Sum rq_weight
1515          *
1516          */
1517         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1518         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1519
1520         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1521                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1522                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1523                 unsigned long flags;
1524
1525                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1526                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1527
1528                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1529                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1530         }
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1535  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1536  * parent group depends on the shares of its child groups.
1537  */
1538 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1539 {
1540         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1541         unsigned long shares = 0;
1542         struct sched_domain *sd = data;
1543         int i;
1544
1545         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1546                 /*
1547                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1548                  * is one of average load so that when a new task gets to
1549                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1550                  */
1551                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1552                 if (!weight)
1553                         weight = NICE_0_LOAD;
1554
1555                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1556                 rq_weight += weight;
1557                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1558         }
1559
1560         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1561                 shares = tg->shares;
1562
1563         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1564                 shares = tg->shares;
1565
1566         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1567                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1574  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1575  * group is a fraction of its parents load.
1576  */
1577 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1578 {
1579         unsigned long load;
1580         long cpu = (long)data;
1581
1582         if (!tg->parent) {
1583                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1584         } else {
1585                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1586                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1587                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1588         }
1589
1590         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1596 {
1597         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1598         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1599
1600         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1601                 sd->last_update = now;
1602                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1603         }
1604 }
1605
1606 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1607 {
1608         spin_unlock(&rq->lock);
1609         update_shares(sd);
1610         spin_lock(&rq->lock);
1611 }
1612
1613 static void update_h_load(long cpu)
1614 {
1615         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1616 }
1617
1618 #else
1619
1620 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1621 {
1622 }
1623
1624 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1625 {
1626 }
1627
1628 #endif
1629
1630 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1631
1632 /*
1633  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1634  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1635  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1636  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1637  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1638  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1639  */
1640 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1641         __releases(this_rq->lock)
1642         __acquires(busiest->lock)
1643         __acquires(this_rq->lock)
1644 {
1645         spin_unlock(&this_rq->lock);
1646         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1647
1648         return 1;
1649 }
1650
1651 #else
1652 /*
1653  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1654  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1655  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1656  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1657  * regardless of entry order into the function.
1658  */
1659 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1660         __releases(this_rq->lock)
1661         __acquires(busiest->lock)
1662         __acquires(this_rq->lock)
1663 {
1664         int ret = 0;
1665
1666         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1667                 if (busiest < this_rq) {
1668                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1669                         spin_lock(&busiest->lock);
1670                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1671                         ret = 1;
1672                 } else
1673                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1674         }
1675         return ret;
1676 }
1677
1678 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1679
1680 /*
1681  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1682  */
1683 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684 {
1685         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1686                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1687                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1688                 BUG_ON(1);
1689         }
1690
1691         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1692 }
1693
1694 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1695         __releases(busiest->lock)
1696 {
1697         spin_unlock(&busiest->lock);
1698         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1699 }
1700 #endif
1701
1702 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1703 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1704 {
1705 #ifdef CONFIG_SMP
1706         cfs_rq->shares = shares;
1707 #endif
1708 }
1709 #endif
1710
1711 #include "sched_stats.h"
1712 #include "sched_idletask.c"
1713 #include "sched_fair.c"
1714 #include "sched_rt.c"
1715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1716 # include "sched_debug.c"
1717 #endif
1718
1719 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1720 #define for_each_class(class) \
1721    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1722
1723 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1724 {
1725         rq->nr_running++;
1726 }
1727
1728 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1729 {
1730         rq->nr_running--;
1731 }
1732
1733 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1734 {
1735         if (task_has_rt_policy(p)) {
1736                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1737                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1738                 return;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1743          */
1744         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1745                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1746                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1747                 return;
1748         }
1749
1750         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1751         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1752 }
1753
1754 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1755 {
1756         s64 diff = sample - *avg;
1757         *avg += diff >> 3;
1758 }
1759
1760 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1761 {
1762         if (wakeup)
1763                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1764
1765         sched_info_queued(p);
1766         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1767         p->se.on_rq = 1;
1768 }
1769
1770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1771 {
1772         if (sleep) {
1773                 if (p->se.last_wakeup) {
1774                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1775                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1776                         p->se.last_wakeup = 0;
1777                 } else {
1778                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1779                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1780                 }
1781         }
1782
1783         sched_info_dequeued(p);
1784         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1785         p->se.on_rq = 0;
1786 }
1787
1788 /*
1789  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1790  */
1791 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1792 {
1793         return p->static_prio;
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1798  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1799  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1800  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1801  * estimator recalculates.
1802  */
1803 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1804 {
1805         int prio;
1806
1807         if (task_has_rt_policy(p))
1808                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1809         else
1810                 prio = __normal_prio(p);
1811         return prio;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1816  * taken into account by the scheduler. This value might
1817  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1818  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1819  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1820  */
1821 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1822 {
1823         p->normal_prio = normal_prio(p);
1824         /*
1825          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1826          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1827          * to the normal priority:
1828          */
1829         if (!rt_prio(p->prio))
1830                 return p->normal_prio;
1831         return p->prio;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * activate_task - move a task to the runqueue.
1836  */
1837 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1838 {
1839         if (task_contributes_to_load(p))
1840                 rq->nr_uninterruptible--;
1841
1842         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1843         inc_nr_running(rq);
1844 }
1845
1846 /*
1847  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1848  */
1849 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1850 {
1851         if (task_contributes_to_load(p))
1852                 rq->nr_uninterruptible++;
1853
1854         dequeue_task(rq, p, sleep);
1855         dec_nr_running(rq);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1860  * @p: the task in question.
1861  */
1862 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1863 {
1864         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1865 }
1866
1867 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1868 {
1869         set_task_rq(p, cpu);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         /*
1872          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1873          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1874          * per-task data have been completed by this moment.
1875          */
1876         smp_wmb();
1877         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1878 #endif
1879 }
1880
1881 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1882                                        const struct sched_class *prev_class,
1883                                        int oldprio, int running)
1884 {
1885         if (prev_class != p->sched_class) {
1886                 if (prev_class->switched_from)
1887                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1888                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1889         } else
1890                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1891 }
1892
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894
1895 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1896 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1897 {
1898         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Is this task likely cache-hot:
1903  */
1904 static int
1905 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1906 {
1907         s64 delta;
1908
1909         /*
1910          * Buddy candidates are cache hot:
1911          */
1912         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1913                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1914                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1915                 return 1;
1916
1917         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1918                 return 0;
1919
1920         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1921                 return 1;
1922         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1923                 return 0;
1924
1925         delta = now - p->se.exec_start;
1926
1927         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1928 }
1929
1930
1931 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1932 {
1933         int old_cpu = task_cpu(p);
1934         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1935         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1936                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1937         u64 clock_offset;
1938
1939         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1940
1941         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1942
1943 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1944         if (p->se.wait_start)
1945                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1946         if (p->se.sleep_start)
1947                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1948         if (p->se.block_start)
1949                 p->se.block_start -= clock_offset;
1950         if (old_cpu != new_cpu) {
1951                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1952                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1953                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1954         }
1955 #endif
1956         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1957                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1958
1959         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1960 }
1961
1962 struct migration_req {
1963         struct list_head list;
1964
1965         struct task_struct *task;
1966         int dest_cpu;
1967
1968         struct completion done;
1969 };
1970
1971 /*
1972  * The task's runqueue lock must be held.
1973  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1974  */
1975 static int
1976 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1977 {
1978         struct rq *rq = task_rq(p);
1979
1980         /*
1981          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1982          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1983          */
1984         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1985                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1986                 return 0;
1987         }
1988
1989         init_completion(&req->done);
1990         req->task = p;
1991         req->dest_cpu = dest_cpu;
1992         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1993
1994         return 1;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1999  *
2000  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2001  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2002  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2003  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2004  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2005  * @p has remained unscheduled the whole time.
2006  *
2007  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2008  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2009  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2010  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2011  * waiting to become inactive.
2012  */
2013 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2014 {
2015         unsigned long flags;
2016         int running, on_rq;
2017         unsigned long ncsw;
2018         struct rq *rq;
2019
2020         for (;;) {
2021                 /*
2022                  * We do the initial early heuristics without holding
2023                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2024                  * the runqueue lock when things look like they will
2025                  * work out!
2026                  */
2027                 rq = task_rq(p);
2028
2029                 /*
2030                  * If the task is actively running on another CPU
2031                  * still, just relax and busy-wait without holding
2032                  * any locks.
2033                  *
2034                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2035                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2036                  * But we don't care, since "task_running()" will
2037                  * return false if the runqueue has changed and p
2038                  * is actually now running somewhere else!
2039                  */
2040                 while (task_running(rq, p)) {
2041                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2042                                 return 0;
2043                         cpu_relax();
2044                 }
2045
2046                 /*
2047                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2048                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2049                  * just go back and repeat.
2050                  */
2051                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2052                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2053                 running = task_running(rq, p);
2054                 on_rq = p->se.on_rq;
2055                 ncsw = 0;
2056                 if (!match_state || p->state == match_state)
2057                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2058                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2059
2060                 /*
2061                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2062                  */
2063                 if (unlikely(!ncsw))
2064                         break;
2065
2066                 /*
2067                  * Was it really running after all now that we
2068                  * checked with the proper locks actually held?
2069                  *
2070                  * Oops. Go back and try again..
2071                  */
2072                 if (unlikely(running)) {
2073                         cpu_relax();
2074                         continue;
2075                 }
2076
2077                 /*
2078                  * It's not enough that it's not actively running,
2079                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2080                  * preempted!
2081                  *
2082                  * So if it was still runnable (but just not actively
2083                  * running right now), it's preempted, and we should
2084                  * yield - it could be a while.
2085                  */
2086                 if (unlikely(on_rq)) {
2087                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2088                         continue;
2089                 }
2090
2091                 /*
2092                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2093                  * runnable, which means that it will never become
2094                  * running in the future either. We're all done!
2095                  */
2096                 break;
2097         }
2098
2099         return ncsw;
2100 }
2101
2102 /***
2103  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2104  * @p: the to-be-kicked thread
2105  *
2106  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2107  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2108  *
2109  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2110  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2111  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2112  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2113  * achieved as well.
2114  */
2115 void kick_process(struct task_struct *p)
2116 {
2117         int cpu;
2118
2119         preempt_disable();
2120         cpu = task_cpu(p);
2121         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2122                 smp_send_reschedule(cpu);
2123         preempt_enable();
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2128  * according to the scheduling class and "nice" value.
2129  *
2130  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2131  * balance conservatively.
2132  */
2133 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2134 {
2135         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2136         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2137
2138         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2139                 return total;
2140
2141         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2146  * according to the scheduling class and "nice" value.
2147  */
2148 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2149 {
2150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2151         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2152
2153         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2154                 return total;
2155
2156         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2157 }
2158
2159 /*
2160  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2161  * domain.
2162  */
2163 static struct sched_group *
2164 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2165 {
2166         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2167         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2168         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2169         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2170
2171         do {
2172                 unsigned long load, avg_load;
2173                 int local_group;
2174                 int i;
2175
2176                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2177                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2178                                         &p->cpus_allowed))
2179                         continue;
2180
2181                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2182                                                sched_group_cpus(group));
2183
2184                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2185                 avg_load = 0;
2186
2187                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2188                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2189                         if (local_group)
2190                                 load = source_load(i, load_idx);
2191                         else
2192                                 load = target_load(i, load_idx);
2193
2194                         avg_load += load;
2195                 }
2196
2197                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2198                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2199                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2200
2201                 if (local_group) {
2202                         this_load = avg_load;
2203                         this = group;
2204                 } else if (avg_load < min_load) {
2205                         min_load = avg_load;
2206                         idlest = group;
2207                 }
2208         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2209
2210         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2211                 return NULL;
2212         return idlest;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2217  */
2218 static int
2219 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2220 {
2221         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2222         int idlest = -1;
2223         int i;
2224
2225         /* Traverse only the allowed CPUs */
2226         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2227                 load = weighted_cpuload(i);
2228
2229                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2230                         min_load = load;
2231                         idlest = i;
2232                 }
2233         }
2234
2235         return idlest;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2240  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2241  * SD_BALANCE_EXEC.
2242  *
2243  * Balance, ie. select the least loaded group.
2244  *
2245  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2246  *
2247  * preempt must be disabled.
2248  */
2249 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2250 {
2251         struct task_struct *t = current;
2252         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2253
2254         for_each_domain(cpu, tmp) {
2255                 /*
2256                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2257                  */
2258                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2259                         break;
2260                 if (tmp->flags & flag)
2261                         sd = tmp;
2262         }
2263
2264         if (sd)
2265                 update_shares(sd);
2266
2267         while (sd) {
2268                 struct sched_group *group;
2269                 int new_cpu, weight;
2270
2271                 if (!(sd->flags & flag)) {
2272                         sd = sd->child;
2273                         continue;
2274                 }
2275
2276                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2277                 if (!group) {
2278                         sd = sd->child;
2279                         continue;
2280                 }
2281
2282                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2283                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2284                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2285                         sd = sd->child;
2286                         continue;
2287                 }
2288
2289                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2290                 cpu = new_cpu;
2291                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2292                 sd = NULL;
2293                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2294                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2295                                 break;
2296                         if (tmp->flags & flag)
2297                                 sd = tmp;
2298                 }
2299                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2300         }
2301
2302         return cpu;
2303 }
2304
2305 #endif /* CONFIG_SMP */
2306
2307 /***
2308  * try_to_wake_up - wake up a thread
2309  * @p: the to-be-woken-up thread
2310  * @state: the mask of task states that can be woken
2311  * @sync: do a synchronous wakeup?
2312  *
2313  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2314  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2315  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2316  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2317  * runnable without the overhead of this.
2318  *
2319  * returns failure only if the task is already active.
2320  */
2321 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2322 {
2323         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2324         unsigned long flags;
2325         long old_state;
2326         struct rq *rq;
2327
2328         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2329                 sync = 0;
2330
2331 #ifdef CONFIG_SMP
2332         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2333                 struct sched_domain *sd;
2334
2335                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2336                 cpu = task_cpu(p);
2337
2338                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2339                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2340                                 update_shares(sd);
2341                                 break;
2342                         }
2343                 }
2344         }
2345 #endif
2346
2347         smp_wmb();
2348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2349         update_rq_clock(rq);
2350         old_state = p->state;
2351         if (!(old_state & state))
2352                 goto out;
2353
2354         if (p->se.on_rq)
2355                 goto out_running;
2356
2357         cpu = task_cpu(p);
2358         orig_cpu = cpu;
2359         this_cpu = smp_processor_id();
2360
2361 #ifdef CONFIG_SMP
2362         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2363                 goto out_activate;
2364
2365         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2366         if (cpu != orig_cpu) {
2367                 set_task_cpu(p, cpu);
2368                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2369                 /* might preempt at this point */
2370                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2371                 old_state = p->state;
2372                 if (!(old_state & state))
2373                         goto out;
2374                 if (p->se.on_rq)
2375                         goto out_running;
2376
2377                 this_cpu = smp_processor_id();
2378                 cpu = task_cpu(p);
2379         }
2380
2381 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2382         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2383         if (cpu == this_cpu)
2384                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2385         else {
2386                 struct sched_domain *sd;
2387                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2388                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2389                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2390                                 break;
2391                         }
2392                 }
2393         }
2394 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2395
2396 out_activate:
2397 #endif /* CONFIG_SMP */
2398         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2399         if (sync)
2400                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2401         if (orig_cpu != cpu)
2402                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2403         if (cpu == this_cpu)
2404                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2405         else
2406                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2407         activate_task(rq, p, 1);
2408         success = 1;
2409
2410         /*
2411          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2412          */
2413         if (!in_interrupt()) {
2414                 struct sched_entity *se = &current->se;
2415                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2416
2417                 if (se->last_wakeup)
2418                         sample -= se->last_wakeup;
2419                 else
2420                         sample -= se->start_runtime;
2421                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2422
2423                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2424         }
2425
2426 out_running:
2427         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2428         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2429
2430         p->state = TASK_RUNNING;
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         if (p->sched_class->task_wake_up)
2433                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2434 #endif
2435 out:
2436         task_rq_unlock(rq, &flags);
2437
2438         return success;
2439 }
2440
2441 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2442 {
2443         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2444 }
2445 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2446
2447 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2448 {
2449         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2454  * p is forked by current.
2455  *
2456  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2457  */
2458 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2459 {
2460         p->se.exec_start                = 0;
2461         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2462         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2463         p->se.last_wakeup               = 0;
2464         p->se.avg_overlap               = 0;
2465         p->se.start_runtime             = 0;
2466         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2467
2468 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2469         p->se.wait_start                = 0;
2470         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2471         p->se.sleep_start               = 0;
2472         p->se.block_start               = 0;
2473         p->se.sleep_max                 = 0;
2474         p->se.block_max                 = 0;
2475         p->se.exec_max                  = 0;
2476         p->se.slice_max                 = 0;
2477         p->se.wait_max                  = 0;
2478 #endif
2479
2480         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2481         p->se.on_rq = 0;
2482         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2483
2484 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2485         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2486 #endif
2487
2488         /*
2489          * We mark the process as running here, but have not actually
2490          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2491          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2492          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2493          */
2494         p->state = TASK_RUNNING;
2495 }
2496
2497 /*
2498  * fork()/clone()-time setup:
2499  */
2500 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2501 {
2502         int cpu = get_cpu();
2503
2504         __sched_fork(p);
2505
2506 #ifdef CONFIG_SMP
2507         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2508 #endif
2509         set_task_cpu(p, cpu);
2510
2511         /*
2512          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2513          */
2514         p->prio = current->normal_prio;
2515         if (!rt_prio(p->prio))
2516                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2517
2518 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2519         if (likely(sched_info_on()))
2520                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2521 #endif
2522 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2523         p->oncpu = 0;
2524 #endif
2525 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2526         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2527         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2528 #endif
2529         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2530
2531         put_cpu();
2532 }
2533
2534 /*
2535  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2536  *
2537  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2538  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2539  * on the runqueue and wakes it.
2540  */
2541 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2542 {
2543         unsigned long flags;
2544         struct rq *rq;
2545
2546         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2547         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2548         update_rq_clock(rq);
2549
2550         p->prio = effective_prio(p);
2551
2552         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2553                 activate_task(rq, p, 0);
2554         } else {
2555                 /*
2556                  * Let the scheduling class do new task startup
2557                  * management (if any):
2558                  */
2559                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2560                 inc_nr_running(rq);
2561         }
2562         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2563         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2564 #ifdef CONFIG_SMP
2565         if (p->sched_class->task_wake_up)
2566                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2567 #endif
2568         task_rq_unlock(rq, &flags);
2569 }
2570
2571 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2572
2573 /**
2574  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2575  * @notifier: notifier struct to register
2576  */
2577 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2578 {
2579         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2582
2583 /**
2584  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2585  * @notifier: notifier struct to unregister
2586  *
2587  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2588  */
2589 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2590 {
2591         hlist_del(&notifier->link);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2594
2595 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2596 {
2597         struct preempt_notifier *notifier;
2598         struct hlist_node *node;
2599
2600         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2601                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2602 }
2603
2604 static void
2605 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2606                                  struct task_struct *next)
2607 {
2608         struct preempt_notifier *notifier;
2609         struct hlist_node *node;
2610
2611         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2612                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2613 }
2614
2615 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2616
2617 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619 }
2620
2621 static void
2622 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2623                                  struct task_struct *next)
2624 {
2625 }
2626
2627 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2628
2629 /**
2630  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2631  * @rq: the runqueue preparing to switch
2632  * @prev: the current task that is being switched out
2633  * @next: the task we are going to switch to.
2634  *
2635  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2636  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2637  * switch.
2638  *
2639  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2640  * hooks.
2641  */
2642 static inline void
2643 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2644                     struct task_struct *next)
2645 {
2646         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2647         prepare_lock_switch(rq, next);
2648         prepare_arch_switch(next);
2649 }
2650
2651 /**
2652  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2653  * @rq: runqueue associated with task-switch
2654  * @prev: the thread we just switched away from.
2655  *
2656  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2657  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2658  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2659  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2660  *
2661  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2662  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2663  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2664  * details.)
2665  */
2666 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2667         __releases(rq->lock)
2668 {
2669         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2670         long prev_state;
2671 #ifdef CONFIG_SMP
2672         int post_schedule = 0;
2673
2674         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2675                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2676 #endif
2677
2678         rq->prev_mm = NULL;
2679
2680         /*
2681          * A task struct has one reference for the use as "current".
2682          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2683          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2684          * the scheduled task must drop that reference.
2685          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2686          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2687          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2688          * be dropped twice.
2689          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2690          */
2691         prev_state = prev->state;
2692         finish_arch_switch(prev);
2693         finish_lock_switch(rq, prev);
2694 #ifdef CONFIG_SMP
2695         if (post_schedule)
2696                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2697 #endif
2698
2699         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2700         if (mm)
2701                 mmdrop(mm);
2702         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2703                 /*
2704                  * Remove function-return probe instances associated with this
2705                  * task and put them back on the free list.
2706                  */
2707                 kprobe_flush_task(prev);
2708                 put_task_struct(prev);
2709         }
2710 }
2711
2712 /**
2713  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2714  * @prev: the thread we just switched away from.
2715  */
2716 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2717         __releases(rq->lock)
2718 {
2719         struct rq *rq = this_rq();
2720
2721         finish_task_switch(rq, prev);
2722 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2723         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2724         preempt_enable();
2725 #endif
2726         if (current->set_child_tid)
2727                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * context_switch - switch to the new MM and the new
2732  * thread's register state.
2733  */
2734 static inline void
2735 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2736                struct task_struct *next)
2737 {
2738         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2739
2740         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2741         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2742         mm = next->mm;
2743         oldmm = prev->active_mm;
2744         /*
2745          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2746          * combine the page table reload and the switch backend into
2747          * one hypercall.
2748          */
2749         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2750
2751         if (unlikely(!mm)) {
2752                 next->active_mm = oldmm;
2753                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2754                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2755         } else
2756                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2757
2758         if (unlikely(!prev->mm)) {
2759                 prev->active_mm = NULL;
2760                 rq->prev_mm = oldmm;
2761         }
2762         /*
2763          * Since the runqueue lock will be released by the next
2764          * task (which is an invalid locking op but in the case
2765          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2766          * do an early lockdep release here:
2767          */
2768 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2769         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2770 #endif
2771
2772         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2773         switch_to(prev, next, prev);
2774
2775         barrier();
2776         /*
2777          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2778          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2779          * frame will be invalid.
2780          */
2781         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2786  *
2787  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2788  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2789  * number of context switches performed since bootup.
2790  */
2791 unsigned long nr_running(void)
2792 {
2793         unsigned long i, sum = 0;
2794
2795         for_each_online_cpu(i)
2796                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2797
2798         return sum;
2799 }
2800
2801 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2802 {
2803         unsigned long i, sum = 0;
2804
2805         for_each_possible_cpu(i)
2806                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2807
2808         /*
2809          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2810          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2811          */
2812         if (unlikely((long)sum < 0))
2813                 sum = 0;
2814
2815         return sum;
2816 }
2817
2818 unsigned long long nr_context_switches(void)
2819 {
2820         int i;
2821         unsigned long long sum = 0;
2822
2823         for_each_possible_cpu(i)
2824                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2825
2826         return sum;
2827 }
2828
2829 unsigned long nr_iowait(void)
2830 {
2831         unsigned long i, sum = 0;
2832
2833         for_each_possible_cpu(i)
2834                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2835
2836         return sum;
2837 }
2838
2839 unsigned long nr_active(void)
2840 {
2841         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2842
2843         for_each_online_cpu(i) {
2844                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2845                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2846         }
2847
2848         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2849                 uninterruptible = 0;
2850
2851         return running + uninterruptible;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2856  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2857  */
2858 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2859 {
2860         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2861         int i, scale;
2862
2863         this_rq->nr_load_updates++;
2864
2865         /* Update our load: */
2866         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2867                 unsigned long old_load, new_load;
2868
2869                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2870
2871                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2872                 new_load = this_load;
2873                 /*
2874                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2875                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2876                  * example.
2877                  */
2878                 if (new_load > old_load)
2879                         new_load += scale-1;
2880                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2881         }
2882 }
2883
2884 #ifdef CONFIG_SMP
2885
2886 /*
2887  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2888  *
2889  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2890  * you need to do so manually before calling.
2891  */
2892 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2893         __acquires(rq1->lock)
2894         __acquires(rq2->lock)
2895 {
2896         BUG_ON(!irqs_disabled());
2897         if (rq1 == rq2) {
2898                 spin_lock(&rq1->lock);
2899                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2900         } else {
2901                 if (rq1 < rq2) {
2902                         spin_lock(&rq1->lock);
2903                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2904                 } else {
2905                         spin_lock(&rq2->lock);
2906                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2907                 }
2908         }
2909         update_rq_clock(rq1);
2910         update_rq_clock(rq2);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2915  *
2916  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2917  * you need to do so manually after calling.
2918  */
2919 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2920         __releases(rq1->lock)
2921         __releases(rq2->lock)
2922 {
2923         spin_unlock(&rq1->lock);
2924         if (rq1 != rq2)
2925                 spin_unlock(&rq2->lock);
2926         else
2927                 __release(rq2->lock);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2932  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2933  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2934  * the cpu_allowed mask is restored.
2935  */
2936 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2937 {
2938         struct migration_req req;
2939         unsigned long flags;
2940         struct rq *rq;
2941
2942         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2943         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2944             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2945                 goto out;
2946
2947         /* force the process onto the specified CPU */
2948         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2949                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2950                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2951
2952                 get_task_struct(mt);
2953                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2954                 wake_up_process(mt);
2955                 put_task_struct(mt);
2956                 wait_for_completion(&req.done);
2957
2958                 return;
2959         }
2960 out:
2961         task_rq_unlock(rq, &flags);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2966  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2967  */
2968 void sched_exec(void)
2969 {
2970         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2971         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2972         put_cpu();
2973         if (new_cpu != this_cpu)
2974                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2979  * Both runqueues must be locked.
2980  */
2981 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2982                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2983 {
2984         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2985         set_task_cpu(p, this_cpu);
2986         activate_task(this_rq, p, 0);
2987         /*
2988          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2989          * to be always true for them.
2990          */
2991         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2992 }
2993
2994 /*
2995  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2996  */
2997 static
2998 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2999                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3000                      int *all_pinned)
3001 {
3002         int tsk_cache_hot = 0;
3003         /*
3004          * We do not migrate tasks that are:
3005          * 1) running (obviously), or
3006          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3007          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3008          */
3009         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3010                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3011                 return 0;
3012         }
3013         *all_pinned = 0;
3014
3015         if (task_running(rq, p)) {
3016                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3017                 return 0;
3018         }
3019
3020         /*
3021          * Aggressive migration if:
3022          * 1) task is cache cold, or
3023          * 2) too many balance attempts have failed.
3024          */
3025
3026         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3027         if (!tsk_cache_hot ||
3028                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3029 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3030                 if (tsk_cache_hot) {
3031                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3032                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3033                 }
3034 #endif
3035                 return 1;
3036         }
3037
3038         if (tsk_cache_hot) {
3039                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3040                 return 0;
3041         }
3042         return 1;
3043 }
3044
3045 static unsigned long
3046 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3047               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3048               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3049               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3050 {
3051         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3052         struct task_struct *p;
3053         long rem_load_move = max_load_move;
3054
3055         if (max_load_move == 0)
3056                 goto out;
3057
3058         pinned = 1;
3059
3060         /*
3061          * Start the load-balancing iterator:
3062          */
3063         p = iterator->start(iterator->arg);
3064 next:
3065         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3066                 goto out;
3067
3068         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3069             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3070                 p = iterator->next(iterator->arg);
3071                 goto next;
3072         }
3073
3074         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3075         pulled++;
3076         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3077
3078 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3079         /*
3080          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3081          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3082          * section.
3083          */
3084         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3085                 goto out;
3086 #endif
3087
3088         /*
3089          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3090          */
3091         if (rem_load_move > 0) {
3092                 if (p->prio < *this_best_prio)
3093                         *this_best_prio = p->prio;
3094                 p = iterator->next(iterator->arg);
3095                 goto next;
3096         }
3097 out:
3098         /*
3099          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3100          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3101          * inside pull_task().
3102          */
3103         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3104
3105         if (all_pinned)
3106                 *all_pinned = pinned;
3107
3108         return max_load_move - rem_load_move;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3113  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3114  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3115  *
3116  * Called with both runqueues locked.
3117  */
3118 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3119                       unsigned long max_load_move,
3120                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3121                       int *all_pinned)
3122 {
3123         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3124         unsigned long total_load_moved = 0;
3125         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3126
3127         do {
3128                 total_load_moved +=
3129                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3130                                 max_load_move - total_load_moved,
3131                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3132                 class = class->next;
3133
3134 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3135                 /*
3136                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3137                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3138                  * the critical section.
3139                  */
3140                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3141                         break;
3142 #endif
3143         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3144
3145         return total_load_moved > 0;
3146 }
3147
3148 static int
3149 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3150                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3151                    struct rq_iterator *iterator)
3152 {
3153         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3154         int pinned = 0;
3155
3156         while (p) {
3157                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3158                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3159                         /*
3160                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3161                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3162                          * stats here rather than inside pull_task().
3163                          */
3164                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3165
3166                         return 1;
3167                 }
3168                 p = iterator->next(iterator->arg);
3169         }
3170
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 /*
3175  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3176  * part of active balancing operations within "domain".
3177  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3178  *
3179  * Called with both runqueues locked.
3180  */
3181 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3182                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3183 {
3184         const struct sched_class *class;
3185
3186         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3187                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3188                         return 1;
3189
3190         return 0;
3191 }
3192 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3193 /*
3194  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3195  *              during load balancing.
3196  */
3197 struct sd_lb_stats {
3198         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3199         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3200         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3201         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3202         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3203
3204         /** Statistics of this group */
3205         unsigned long this_load;
3206         unsigned long this_load_per_task;
3207         unsigned long this_nr_running;
3208
3209         /* Statistics of the busiest group */
3210         unsigned long max_load;
3211         unsigned long busiest_load_per_task;
3212         unsigned long busiest_nr_running;
3213
3214         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3215 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3216         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3217         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3218         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3219         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3220         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3221         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3222 #endif
3223 };
3224
3225 /*
3226  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3227  */
3228 struct sg_lb_stats {
3229         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3230         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3231         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3232         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3233         unsigned long group_capacity;
3234         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3235 };
3236
3237 /**
3238  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3239  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3240  */
3241 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3242 {
3243         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3244 }
3245
3246 /**
3247  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3248  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3249  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3250  */
3251 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3252                                         enum cpu_idle_type idle)
3253 {
3254         int load_idx;
3255
3256         switch (idle) {
3257         case CPU_NOT_IDLE:
3258                 load_idx = sd->busy_idx;
3259                 break;
3260
3261         case CPU_NEWLY_IDLE:
3262                 load_idx = sd->newidle_idx;
3263                 break;
3264         default:
3265                 load_idx = sd->idle_idx;
3266                 break;
3267         }
3268
3269         return load_idx;
3270 }
3271
3272
3273 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3274 /**
3275  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3276  * the given sched_domain, during load balancing.
3277  *
3278  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3279  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3280  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3281  */
3282 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3283         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3284 {
3285         /*
3286          * Busy processors will not participate in power savings
3287          * balance.
3288          */
3289         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3290                 sds->power_savings_balance = 0;
3291         else {
3292                 sds->power_savings_balance = 1;
3293                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3294                 sds->leader_nr_running = 0;
3295         }
3296 }
3297
3298 /**
3299  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3300  * sched_domain while performing load balancing.
3301  *
3302  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3303  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3304  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3305  *              load balancing ?
3306  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3307  */
3308 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3309         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3310 {
3311
3312         if (!sds->power_savings_balance)
3313                 return;
3314
3315         /*
3316          * If the local group is idle or completely loaded
3317          * no need to do power savings balance at this domain
3318          */
3319         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3320                                 !sds->this_nr_running))
3321                 sds->power_savings_balance = 0;
3322
3323         /*
3324          * If a group is already running at full capacity or idle,
3325          * don't include that group in power savings calculations
3326          */
3327         if (!sds->power_savings_balance ||
3328                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3329                 !sgs->sum_nr_running)
3330                 return;
3331
3332         /*
3333          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3334          * This is the group from where we need to pick up the load
3335          * for saving power
3336          */
3337         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3338             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3339              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3340                 sds->group_min = group;
3341                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3342                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3343                                                 sgs->sum_nr_running;
3344         }
3345
3346         /*
3347          * Calculate the group which is almost near its
3348          * capacity but still has some space to pick up some load
3349          * from other group and save more power
3350          */
3351         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3352                 return;
3353
3354         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3355             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3356              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3357                 sds->group_leader = group;
3358                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3359         }
3360 }
3361
3362 /**
3363  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3364  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3365  *      under consideration.
3366  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3367  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3368  *
3369  * Description:
3370  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3371  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3372  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3373  *
3374  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3375  * Else returns 0.
3376  */
3377 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3378                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3379 {
3380         if (!sds->power_savings_balance)
3381                 return 0;
3382
3383         if (sds->this != sds->group_leader ||
3384                         sds->group_leader == sds->group_min)
3385                 return 0;
3386
3387         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3388         sds->busiest = sds->group_min;
3389
3390         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3391                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3392                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3393         }
3394
3395         return 1;
3396
3397 }
3398 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3399 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3400         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3401 {
3402         return;
3403 }
3404
3405 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3406         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3407 {
3408         return;
3409 }
3410
3411 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3412                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3413 {
3414         return 0;
3415 }
3416 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3417
3418
3419 /**
3420  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3421  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3422  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3423  * @idle: Idle status of this_cpu
3424  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3425  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3426  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3427  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3428  * @balance: Should we balance.
3429  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3430  */
3431 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3432                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3433                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3434                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3435 {
3436         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3437         int i;
3438         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3439         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3440         unsigned long avg_load_per_task;
3441
3442         if (local_group)
3443                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3444
3445         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3446         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3447         max_cpu_load = 0;
3448         min_cpu_load = ~0UL;
3449
3450         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3451                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3452
3453                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3454                         *sd_idle = 0;
3455
3456                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3457                 if (local_group) {
3458                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3459                                 first_idle_cpu = 1;
3460                                 balance_cpu = i;
3461                         }
3462
3463                         load = target_load(i, load_idx);
3464                 } else {
3465                         load = source_load(i, load_idx);
3466                         if (load > max_cpu_load)
3467                                 max_cpu_load = load;
3468                         if (min_cpu_load > load)
3469                                 min_cpu_load = load;
3470                 }
3471
3472                 sgs->group_load += load;
3473                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3474                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3475
3476                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3477         }
3478
3479         /*
3480          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3481          * is eligible for doing load balancing at this and above
3482          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3483          * to do the newly idle load balance.
3484          */
3485         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3486             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3487                 *balance = 0;
3488                 return;
3489         }
3490
3491         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3492         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3493                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3494
3495
3496         /*
3497          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3498          * than the average weight of two tasks.
3499          *
3500          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3501          *      might not be a suitable number - should we keep a
3502          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3503          *      the hierarchy?
3504          */
3505         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3506                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3507
3508         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3509                 sgs->group_imb = 1;
3510
3511         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3512
3513 }
3514
3515 /**
3516  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3517  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3518  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3519  * @idle: Idle status of this_cpu
3520  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3521  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3522  * @balance: Should we balance.
3523  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3524  */
3525 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3526                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3527                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3528                         struct sd_lb_stats *sds)
3529 {
3530         struct sched_group *group = sd->groups;
3531         struct sg_lb_stats sgs;
3532         int load_idx;
3533
3534         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3535         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3536
3537         do {
3538                 int local_group;
3539
3540                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3541                                                sched_group_cpus(group));
3542                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3543                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3544                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3545
3546                 if (local_group && balance && !(*balance))
3547                         return;
3548
3549                 sds->total_load += sgs.group_load;
3550                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3551
3552                 if (local_group) {
3553                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3554                         sds->this = group;
3555                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3556                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3557                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3558                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3559                                 sgs.group_imb)) {
3560                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3561                         sds->busiest = group;
3562                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3563                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3564                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3565                 }
3566
3567                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3568                 group = group->next;
3569         } while (group != sd->groups);
3570
3571 }
3572
3573 /**
3574  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3575  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3576  *                      load balancing.
3577  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3578  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3579  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3580  */
3581 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3582                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3583 {
3584         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3585         unsigned int imbn = 2;
3586
3587         if (sds->this_nr_running) {
3588                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3589                 if (sds->busiest_load_per_task >
3590                                 sds->this_load_per_task)
3591                         imbn = 1;
3592         } else
3593                 sds->this_load_per_task =
3594                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3595
3596         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3597                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3598                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3599                 return;
3600         }
3601
3602         /*
3603          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3604          * however we may be able to increase total CPU power used by
3605          * moving them.
3606          */
3607
3608         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3609                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3610         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3611                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3612         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3613
3614         /* Amount of load we'd subtract */
3615         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3616                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3617         if (sds->max_load > tmp)
3618                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3619                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3620
3621         /* Amount of load we'd add */
3622         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3623                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3624                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3625                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3626         else
3627                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3628                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3629         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3630                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3631         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3632
3633         /* Move if we gain throughput */
3634         if (pwr_move > pwr_now)
3635                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3636 }
3637
3638 /**
3639  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3640  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3641  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3642  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3643  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3644  */
3645 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3646                 unsigned long *imbalance)
3647 {
3648         unsigned long max_pull;
3649         /*
3650          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3651          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3652          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3653          */
3654         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3655                 *imbalance = 0;
3656                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3657         }
3658
3659         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3660         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3661                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3662
3663         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3664         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3665                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3666                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3667
3668         /*
3669          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3670          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3671          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3672          * moved
3673          */
3674         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3675                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3676
3677 }
3678 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3679
3680 /**
3681  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3682  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3683  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3684  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3685  * such a group exists.
3686  *
3687  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3688  * to restore balance.
3689  *
3690  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3691  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3692  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3693  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3694  * @idle: The idle status of this_cpu.
3695  * @sd_idle: The idleness of sd
3696  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3697  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3698  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3699  *
3700  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3701  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3702  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3703  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3704  */
3705 static struct sched_group *
3706 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3707                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3708                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3709 {
3710         struct sd_lb_stats sds;
3711
3712         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3713
3714         /*
3715          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3716          * this level.
3717          */
3718         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3719                                         balance, &sds);
3720
3721         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3722         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3723          *    at this level.
3724          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3725          * 3) This group is the busiest group.
3726          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3727          *    sched_domain.
3728          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3729          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3730          */
3731         if (balance && !(*balance))
3732                 goto ret;
3733
3734         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3735                 goto out_balanced;
3736
3737         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3738                 goto out_balanced;
3739
3740         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3741
3742         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3743                 goto out_balanced;
3744
3745         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3746                 goto out_balanced;
3747
3748         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3749         if (sds.group_imb)
3750                 sds.busiest_load_per_task =
3751                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3752
3753         /*
3754          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3755          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3756          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3757          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3758          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3759          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3760          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3761          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3762          * appear as very large values with unsigned longs.
3763          */
3764         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3765                 goto out_balanced;
3766
3767         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3768         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3769         return sds.busiest;
3770
3771 out_balanced:
3772         /*
3773          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3774          * to save power.
3775          */
3776         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3777                 return sds.busiest;
3778 ret:
3779         *imbalance = 0;
3780         return NULL;
3781 }
3782
3783 /*
3784  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3785  */
3786 static struct rq *
3787 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3788                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3789 {
3790         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3791         unsigned long max_load = 0;
3792         int i;
3793
3794         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3795                 unsigned long wl;
3796
3797                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3798                         continue;
3799
3800                 rq = cpu_rq(i);
3801                 wl = weighted_cpuload(i);
3802
3803                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3804                         continue;
3805
3806                 if (wl > max_load) {
3807                         max_load = wl;
3808                         busiest = rq;
3809                 }
3810         }
3811
3812         return busiest;
3813 }
3814
3815 /*
3816  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3817  * so long as it is large enough.
3818  */
3819 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3820
3821 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3822 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3823
3824 /*
3825  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3826  * tasks if there is an imbalance.
3827  */
3828 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3829                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3830                         int *balance)
3831 {
3832         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3833         struct sched_group *group;
3834         unsigned long imbalance;
3835         struct rq *busiest;
3836         unsigned long flags;
3837         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3838
3839         cpumask_setall(cpus);
3840
3841         /*
3842          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3843          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3844          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3845          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3846          */
3847         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3848             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3849                 sd_idle = 1;
3850
3851         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3852
3853 redo:
3854         update_shares(sd);
3855         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3856                                    cpus, balance);
3857
3858         if (*balance == 0)
3859                 goto out_balanced;
3860
3861         if (!group) {
3862                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3863                 goto out_balanced;
3864         }
3865
3866         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3867         if (!busiest) {
3868                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3869                 goto out_balanced;
3870         }
3871
3872         BUG_ON(busiest == this_rq);
3873
3874         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3875
3876         ld_moved = 0;
3877         if (busiest->nr_running > 1) {
3878                 /*
3879                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3880                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3881                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3882                  * correctly treated as an imbalance.
3883                  */
3884                 local_irq_save(flags);
3885                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3886                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3887                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3888                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3889                 local_irq_restore(flags);
3890
3891                 /*
3892                  * some other cpu did the load balance for us.
3893                  */
3894                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3895                         resched_cpu(this_cpu);
3896
3897                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3898                 if (unlikely(all_pinned)) {
3899                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3900                         if (!cpumask_empty(cpus))
3901                                 goto redo;
3902                         goto out_balanced;
3903                 }
3904         }
3905
3906         if (!ld_moved) {
3907                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3908                 sd->nr_balance_failed++;
3909
3910                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3911
3912                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3913
3914                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3915                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3916                          */
3917                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3918                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3919                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3920                                 all_pinned = 1;
3921                                 goto out_one_pinned;
3922                         }
3923
3924                         if (!busiest->active_balance) {
3925                                 busiest->active_balance = 1;
3926                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3927                                 active_balance = 1;
3928                         }
3929                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3930                         if (active_balance)
3931                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3932
3933                         /*
3934                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3935                          * counter.
3936                          */
3937                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3938                 }
3939         } else
3940                 sd->nr_balance_failed = 0;
3941
3942         if (likely(!active_balance)) {
3943                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3944                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3945         } else {
3946                 /*
3947                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3948                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3949                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3950                  * move_tasks).
3951                  */
3952                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3953                         sd->balance_interval *= 2;
3954         }
3955
3956         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3957             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3958                 ld_moved = -1;
3959
3960         goto out;
3961
3962 out_balanced:
3963         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3964
3965         sd->nr_balance_failed = 0;
3966
3967 out_one_pinned:
3968         /* tune up the balancing interval */
3969         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3970                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3971                 sd->balance_interval *= 2;
3972
3973         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3974             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3975                 ld_moved = -1;
3976         else
3977                 ld_moved = 0;
3978 out:
3979         if (ld_moved)
3980                 update_shares(sd);
3981         return ld_moved;
3982 }
3983
3984 /*
3985  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3986  * tasks if there is an imbalance.
3987  *
3988  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3989  * this_rq is locked.
3990  */
3991 static int
3992 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3993 {
3994         struct sched_group *group;
3995         struct rq *busiest = NULL;
3996         unsigned long imbalance;
3997         int ld_moved = 0;
3998         int sd_idle = 0;
3999         int all_pinned = 0;
4000         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4001
4002         cpumask_setall(cpus);
4003
4004         /*
4005          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4006          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4007          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4008          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4009          */
4010         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4011             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4012                 sd_idle = 1;
4013
4014         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4015 redo:
4016         update_shares_locked(this_rq, sd);
4017         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4018                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4019         if (!group) {
4020                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4021                 goto out_balanced;
4022         }
4023
4024         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4025         if (!busiest) {
4026                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4027                 goto out_balanced;
4028         }
4029
4030         BUG_ON(busiest == this_rq);
4031
4032         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4033
4034         ld_moved = 0;
4035         if (busiest->nr_running > 1) {
4036                 /* Attempt to move tasks */
4037                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4038                 /* this_rq->clock is already updated */
4039                 update_rq_clock(busiest);
4040                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4041                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4042                                         &all_pinned);
4043                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4044
4045                 if (unlikely(all_pinned)) {
4046                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4047                         if (!cpumask_empty(cpus))
4048                                 goto redo;
4049                 }
4050         }
4051
4052         if (!ld_moved) {
4053                 int active_balance = 0;
4054
4055                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4056                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4057                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4058                         return -1;
4059
4060                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4061                         return -1;
4062
4063                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4064                         return -1;
4065
4066                 /*
4067                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4068                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4069                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4070                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4071                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4072                  *
4073                  * The package power saving logic comes from
4074                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4075                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4076                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4077                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4078                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4079                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4080                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4081                  *
4082                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4083                  * will be more than one task in the source run queue and
4084                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4085                  * active balance code will not be triggered.
4086                  */
4087
4088                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4089                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4090
4091                 /*
4092                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4093                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4094                  */
4095                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4096                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4097                         all_pinned = 1;
4098                         return ld_moved;
4099                 }
4100
4101                 if (!busiest->active_balance) {
4102                         busiest->active_balance = 1;
4103                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4104                         active_balance = 1;
4105                 }
4106
4107                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4108                 /*
4109                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4110                  */
4111                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4112                 if (active_balance)
4113                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4114                 spin_lock(&this_rq->lock);
4115
4116         } else
4117                 sd->nr_balance_failed = 0;
4118
4119         update_shares_locked(this_rq, sd);
4120         return ld_moved;
4121
4122 out_balanced:
4123         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4124         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4125             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4126                 return -1;
4127         sd->nr_balance_failed = 0;
4128
4129         return 0;
4130 }
4131
4132 /*
4133  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4134  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4135  */
4136 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4137 {
4138         struct sched_domain *sd;
4139         int pulled_task = 0;
4140         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4141
4142         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4143                 unsigned long interval;
4144
4145                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4146                         continue;
4147
4148                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4149                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4150                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4151                                                            sd);
4152
4153                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4154                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4155                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4156                 if (pulled_task)
4157                         break;
4158         }
4159         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4160                 /*
4161                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4162                  * a busy processor. So reset next_balance.
4163                  */
4164                 this_rq->next_balance = next_balance;
4165         }
4166 }
4167
4168 /*
4169  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4170  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4171  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4172  * logical imbalances.
4173  *
4174  * Called with busiest_rq locked.
4175  */
4176 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4177 {
4178         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4179         struct sched_domain *sd;
4180         struct rq *target_rq;
4181
4182         /* Is there any task to move? */
4183         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4184                 return;
4185
4186         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4187
4188         /*
4189          * This condition is "impossible", if it occurs
4190          * we need to fix it. Originally reported by
4191          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4192          */
4193         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4194
4195         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4196         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4197         update_rq_clock(busiest_rq);
4198         update_rq_clock(target_rq);
4199
4200         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4201         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4202                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4203                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4204                                 break;
4205         }
4206
4207         if (likely(sd)) {
4208                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4209
4210                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4211                                   sd, CPU_IDLE))
4212                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4213                 else
4214                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4215         }
4216         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4217 }
4218
4219 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4220 static struct {
4221         atomic_t load_balancer;
4222         cpumask_var_t cpu_mask;
4223 } nohz ____cacheline_aligned = {
4224         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4225 };
4226
4227 /*
4228  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4229  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4230  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4231  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4232  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4233  * arrives...
4234  *
4235  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4236  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4237  * nohz.cpu_mask..
4238  *
4239  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4240  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4241  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4242  * there is no need for ilb owner.
4243  *
4244  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4245  * next busy scheduler_tick()
4246  */
4247 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4248 {
4249         int cpu = smp_processor_id();
4250
4251         if (stop_tick) {
4252                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4253
4254                 if (!cpu_active(cpu)) {
4255                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4256                                 return 0;
4257
4258                         /*
4259                          * If we are going offline and still the leader,
4260                          * give up!
4261                          */
4262                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4263                                 BUG();
4264
4265                         return 0;
4266                 }
4267
4268                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4269
4270                 /* time for ilb owner also to sleep */
4271                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4272                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4273                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4274                         return 0;
4275                 }
4276
4277                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4278                         /* make me the ilb owner */
4279                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4280                                 return 1;
4281                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4282                         return 1;
4283         } else {
4284                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4285                         return 0;
4286
4287                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4288
4289                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4290                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4291                                 BUG();
4292         }
4293         return 0;
4294 }
4295 #endif
4296
4297 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4298
4299 /*
4300  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4301  * and initiates a balancing operation if so.
4302  *
4303  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4304  */
4305 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4306 {
4307         int balance = 1;
4308         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4309         unsigned long interval;
4310         struct sched_domain *sd;
4311         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4312         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4313         int update_next_balance = 0;
4314         int need_serialize;
4315
4316         for_each_domain(cpu, sd) {
4317                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4318                         continue;
4319
4320                 interval = sd->balance_interval;
4321                 if (idle != CPU_IDLE)
4322                         interval *= sd->busy_factor;
4323
4324                 /* scale ms to jiffies */
4325                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4326                 if (unlikely(!interval))
4327                         interval = 1;
4328                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4329                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4330
4331                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4332
4333                 if (need_serialize) {
4334                         if (!spin_trylock(&balancing))
4335                                 goto out;
4336                 }
4337
4338                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4339                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4340                                 /*
4341                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4342                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4343                                  * not idle.
4344                                  */
4345                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4346                         }
4347                         sd->last_balance = jiffies;
4348                 }
4349                 if (need_serialize)
4350                         spin_unlock(&balancing);
4351 out:
4352                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4353                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4354                         update_next_balance = 1;
4355                 }
4356
4357                 /*
4358                  * Stop the load balance at this level. There is another
4359                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4360                  * actively.
4361                  */
4362                 if (!balance)
4363                         break;
4364         }
4365
4366         /*
4367          * next_balance will be updated only when there is a need.
4368          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4369          * updated.
4370          */
4371         if (likely(update_next_balance))
4372                 rq->next_balance = next_balance;
4373 }
4374
4375 /*
4376  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4377  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4378  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4379  */
4380 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4381 {
4382         int this_cpu = smp_processor_id();
4383         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4384         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4385                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4386
4387         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4388
4389 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4390         /*
4391          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4392          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4393          * stopped.
4394          */
4395         if (this_rq->idle_at_tick &&
4396             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4397                 struct rq *rq;
4398                 int balance_cpu;
4399
4400                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4401                         if (balance_cpu == this_cpu)
4402                                 continue;
4403
4404                         /*
4405                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4406                          * work being done for other cpus. Next load
4407                          * balancing owner will pick it up.
4408                          */
4409                         if (need_resched())
4410                                 break;
4411
4412                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4413
4414                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4415                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4416                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4417                 }
4418         }
4419 #endif
4420 }
4421
4422 static inline int on_null_domain(int cpu)
4423 {
4424         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4425 }
4426
4427 /*
4428  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4429  *
4430  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4431  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4432  * if the whole system is idle.
4433  */
4434 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4435 {
4436 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4437         /*
4438          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4439          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4440          * load balancer.
4441          */
4442         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4443                 rq->in_nohz_recently = 0;
4444
4445                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4446                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4447                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4448                 }
4449
4450                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4451                         /*
4452                          * simple selection for now: Nominate the
4453                          * first cpu in the nohz list to be the next
4454                          * ilb owner.
4455                          *
4456                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4457                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4458                          */
4459                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4460
4461                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4462                                 resched_cpu(ilb);
4463                 }
4464         }
4465
4466         /*
4467          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4468          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4469          */
4470         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4471             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4472                 resched_cpu(cpu);
4473                 return;
4474         }
4475
4476         /*
4477          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4478          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4479          */
4480         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4481             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4482                 return;
4483 #endif
4484         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4485         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4486             likely(!on_null_domain(cpu)))
4487                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4488 }
4489
4490 #else   /* CONFIG_SMP */
4491
4492 /*
4493  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4494  */
4495 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4496 {
4497 }
4498
4499 #endif
4500
4501 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4502
4503 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4504
4505 /*
4506  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4507  * @p in case that task is currently running.
4508  */
4509 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4510 {
4511         unsigned long flags;
4512         struct rq *rq;
4513         u64 ns = 0;
4514
4515         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4516
4517         if (task_current(rq, p)) {
4518                 u64 delta_exec;
4519
4520                 update_rq_clock(rq);
4521                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4522                 if ((s64)delta_exec > 0)
4523                         ns = delta_exec;
4524         }
4525
4526         task_rq_unlock(rq, &flags);
4527
4528         return ns;
4529 }
4530
4531 /*
4532  * Account user cpu time to a process.
4533  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4534  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4535  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4536  */
4537 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4538                        cputime_t cputime_scaled)
4539 {
4540         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4541         cputime64_t tmp;
4542
4543         /* Add user time to process. */
4544         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4545         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4546         account_group_user_time(p, cputime);
4547
4548         /* Add user time to cpustat. */
4549         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4550         if (TASK_NICE(p) > 0)
4551                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4552         else
4553                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4554         /* Account for user time used */
4555         acct_update_integrals(p);
4556 }
4557
4558 /*
4559  * Account guest cpu time to a process.
4560  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4561  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4562  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4563  */
4564 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4565                                cputime_t cputime_scaled)
4566 {
4567         cputime64_t tmp;
4568         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4569
4570         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4571
4572         /* Add guest time to process. */
4573         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4574         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4575         account_group_user_time(p, cputime);
4576         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4577
4578         /* Add guest time to cpustat. */
4579         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4580         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4581 }
4582
4583 /*
4584  * Account system cpu time to a process.
4585  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4586  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4587  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4588  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4589  */
4590 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4591                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4592 {
4593         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4594         cputime64_t tmp;
4595
4596         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4597                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4598                 return;
4599         }
4600
4601         /* Add system time to process. */
4602         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4603         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4604         account_group_system_time(p, cputime);
4605
4606         /* Add system time to cpustat. */
4607         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4608         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4609                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4610         else if (softirq_count())
4611                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4612         else
4613                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4614
4615         /* Account for system time used */
4616         acct_update_integrals(p);
4617 }
4618
4619 /*
4620  * Account for involuntary wait time.
4621  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4622  */
4623 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4624 {
4625         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4626         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4627
4628         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4629 }
4630
4631 /*
4632  * Account for idle time.
4633  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4634  */
4635 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4636 {
4637         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4638         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4639         struct rq *rq = this_rq();
4640
4641         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4642                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4643         else
4644                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4645 }
4646
4647 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4648
4649 /*
4650  * Account a single tick of cpu time.
4651  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4652  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4653  */
4654 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4655 {
4656         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4657         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4658         struct rq *rq = this_rq();
4659
4660         if (user_tick)
4661                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4662         else if (p != rq->idle)
4663                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4664                                     one_jiffy_scaled);
4665         else
4666                 account_idle_time(one_jiffy);
4667 }
4668
4669 /*
4670  * Account multiple ticks of steal time.
4671  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4672  * @ticks: number of stolen ticks
4673  */
4674 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4675 {
4676         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4677 }
4678
4679 /*
4680  * Account multiple ticks of idle time.
4681  * @ticks: number of stolen ticks
4682  */
4683 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4684 {
4685         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4686 }
4687
4688 #endif
4689
4690 /*
4691  * Use precise platform statistics if available:
4692  */
4693 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4694 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4695 {
4696         return p->utime;
4697 }
4698
4699 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4700 {
4701         return p->stime;
4702 }
4703 #else
4704 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4705 {
4706         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4707                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4708         u64 temp;
4709
4710         /*
4711          * Use CFS's precise accounting:
4712          */
4713         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4714
4715         if (total) {
4716                 temp *= utime;
4717                 do_div(temp, total);
4718         }
4719         utime = (clock_t)temp;
4720
4721         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4722         return p->prev_utime;
4723 }
4724
4725 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4726 {
4727         clock_t stime;
4728
4729         /*
4730          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4731          * the total, to make sure the total observed by userspace
4732          * grows monotonically - apps rely on that):
4733          */
4734         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4735                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4736
4737         if (stime >= 0)
4738                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4739
4740         return p->prev_stime;
4741 }
4742 #endif
4743
4744 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4745 {
4746         return p->gtime;
4747 }
4748
4749 /*
4750  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4751  * We call it with interrupts disabled.
4752  *
4753  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4754  * timeslices.
4755  */
4756 void scheduler_tick(void)
4757 {
4758         int cpu = smp_processor_id();
4759         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4760         struct task_struct *curr = rq->curr;
4761
4762         sched_clock_tick();
4763
4764         spin_lock(&rq->lock);
4765         update_rq_clock(rq);
4766         update_cpu_load(rq);
4767         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4768         spin_unlock(&rq->lock);
4769
4770 #ifdef CONFIG_SMP
4771         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4772         trigger_load_balance(rq, cpu);
4773 #endif
4774 }
4775
4776 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4777                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4778
4779 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4780 {
4781         if (in_lock_functions(addr)) {
4782                 addr = CALLER_ADDR2;
4783                 if (in_lock_functions(addr))
4784                         addr = CALLER_ADDR3;
4785         }
4786         return addr;
4787 }
4788
4789 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4790 {
4791 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4792         /*
4793          * Underflow?
4794          */
4795         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4796                 return;
4797 #endif
4798         preempt_count() += val;
4799 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4800         /*
4801          * Spinlock count overflowing soon?
4802          */
4803         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4804                                 PREEMPT_MASK - 10);
4805 #endif
4806         if (preempt_count() == val)
4807                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4808 }
4809 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4810
4811 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4812 {
4813 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4814         /*
4815          * Underflow?
4816          */
4817         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4818                 return;
4819         /*
4820          * Is the spinlock portion underflowing?
4821          */
4822         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4823                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4824                 return;
4825 #endif
4826
4827         if (preempt_count() == val)
4828                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4829         preempt_count() -= val;
4830 }
4831 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4832
4833 #endif
4834
4835 /*
4836  * Print scheduling while atomic bug:
4837  */
4838 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4839 {
4840         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4841
4842         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4843                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4844
4845         debug_show_held_locks(prev);
4846         print_modules();
4847         if (irqs_disabled())
4848                 print_irqtrace_events(prev);
4849
4850         if (regs)
4851                 show_regs(regs);
4852         else
4853                 dump_stack();
4854 }
4855
4856 /*
4857  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4858  */
4859 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4860 {
4861         /*
4862          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4863          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4864          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4865          */
4866         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4867                 __schedule_bug(prev);
4868
4869         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4870
4871         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4872 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4873         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4874                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4875                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4876         }
4877 #endif
4878 }
4879
4880 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4881 {
4882         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4883                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4884
4885                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4886                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4887
4888                 /*
4889                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4890                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4891                  * the avg_overlap on preemption.
4892                  *
4893                  * We use the average preemption runtime because that
4894                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4895                  * build up.
4896                  */
4897                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4898         }
4899         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4900 }
4901
4902 /*
4903  * Pick up the highest-prio task:
4904  */
4905 static inline struct task_struct *
4906 pick_next_task(struct rq *rq)
4907 {
4908         const struct sched_class *class;
4909         struct task_struct *p;
4910
4911         /*
4912          * Optimization: we know that if all tasks are in
4913          * the fair class we can call that function directly:
4914          */
4915         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4916                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4917                 if (likely(p))
4918                         return p;
4919         }
4920
4921         class = sched_class_highest;
4922         for ( ; ; ) {
4923                 p = class->pick_next_task(rq);
4924                 if (p)
4925                         return p;
4926                 /*
4927                  * Will never be NULL as the idle class always
4928                  * returns a non-NULL p:
4929                  */
4930                 class = class->next;
4931         }
4932 }
4933
4934 /*
4935  * schedule() is the main scheduler function.
4936  */
4937 asmlinkage void __sched schedule(void)
4938 {
4939         struct task_struct *prev, *next;
4940         unsigned long *switch_count;
4941         struct rq *rq;
4942         int cpu;
4943
4944 need_resched:
4945         preempt_disable();
4946         cpu = smp_processor_id();
4947         rq = cpu_rq(cpu);
4948         rcu_qsctr_inc(cpu);
4949         prev = rq->curr;
4950         switch_count = &prev->nivcsw;
4951
4952         release_kernel_lock(prev);
4953 need_resched_nonpreemptible:
4954
4955         schedule_debug(prev);
4956
4957         if (sched_feat(HRTICK))
4958                 hrtick_clear(rq);
4959
4960         spin_lock_irq(&rq->lock);
4961         update_rq_clock(rq);
4962         clear_tsk_need_resched(prev);
4963
4964         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4965                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4966                         prev->state = TASK_RUNNING;
4967                 else
4968                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4969                 switch_count = &prev->nvcsw;
4970         }
4971
4972 #ifdef CONFIG_SMP
4973         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4974                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4975 #endif
4976
4977         if (unlikely(!rq->nr_running))
4978                 idle_balance(cpu, rq);
4979
4980         put_prev_task(rq, prev);
4981         next = pick_next_task(rq);
4982
4983         if (likely(prev != next)) {
4984                 sched_info_switch(prev, next);
4985
4986                 rq->nr_switches++;
4987                 rq->curr = next;
4988                 ++*switch_count;
4989
4990                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4991                 /*
4992                  * the context switch might have flipped the stack from under
4993                  * us, hence refresh the local variables.
4994                  */
4995                 cpu = smp_processor_id();
4996                 rq = cpu_rq(cpu);
4997         } else
4998                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4999
5000         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5001                 goto need_resched_nonpreemptible;
5002
5003         preempt_enable_no_resched();
5004         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
5005                 goto need_resched;
5006 }
5007 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5008
5009 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5010 /*
5011  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5012  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5013  * occur there and call schedule directly.
5014  */
5015 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5016 {
5017         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5018
5019         /*
5020          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5021          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5022          */
5023         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5024                 return;
5025
5026         do {
5027                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5028                 schedule();
5029                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5030
5031                 /*
5032                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5033                  * between schedule and now.
5034                  */
5035                 barrier();
5036         } while (need_resched());
5037 }
5038 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5039
5040 /*
5041  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5042  * off of irq context.
5043  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5044  * protect us against recursive calling from irq.
5045  */
5046 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5047 {
5048         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5049
5050         /* Catch callers which need to be fixed */
5051         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5052
5053         do {
5054                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5055                 local_irq_enable();
5056                 schedule();
5057                 local_irq_disable();
5058                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5059
5060                 /*
5061                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5062                  * between schedule and now.
5063                  */
5064                 barrier();
5065         } while (need_resched());
5066 }
5067
5068 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5069
5070 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5071                           void *key)
5072 {
5073         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5074 }
5075 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5076
5077 /*
5078  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5079  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5080  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5081  *
5082  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5083  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5084  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5085  */
5086 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5087                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5088 {
5089         wait_queue_t *curr, *next;
5090
5091         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5092                 unsigned flags = curr->flags;
5093
5094                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5095                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5096                         break;
5097         }
5098 }
5099
5100 /**
5101  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5102  * @q: the waitqueue
5103  * @mode: which threads
5104  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5105  * @key: is directly passed to the wakeup function
5106  */
5107 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5108                         int nr_exclusive, void *key)
5109 {
5110         unsigned long flags;
5111
5112         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5113         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5114         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5115 }
5116 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5117
5118 /*
5119  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5120  */
5121 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5122 {
5123         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5124 }
5125
5126 /**
5127  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
5128  * @q: the waitqueue
5129  * @mode: which threads
5130  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5131  *
5132  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5133  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5134  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5135  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5136  *
5137  * On UP it can prevent extra preemption.
5138  */
5139 void
5140 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5141 {
5142         unsigned long flags;
5143         int sync = 1;
5144
5145         if (unlikely(!q))
5146                 return;
5147
5148         if (unlikely(!nr_exclusive))
5149                 sync = 0;
5150
5151         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5152         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
5153         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5154 }
5155 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5156
5157 /**
5158  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5159  * @x:  holds the state of this particular completion
5160  *
5161  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5162  * awakened in the same order in which they were queued.
5163  *
5164  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5165  */
5166 void complete(struct completion *x)
5167 {
5168         unsigned long flags;
5169
5170         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5171         x->done++;
5172         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5173         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5174 }
5175 EXPORT_SYMBOL(complete);
5176
5177 /**
5178  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5179  * @x:  holds the state of this particular completion
5180  *
5181  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5182  */
5183 void complete_all(struct completion *x)
5184 {
5185         unsigned long flags;
5186
5187         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5188         x->done += UINT_MAX/2;
5189         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5190         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5191 }
5192 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5193
5194 static inline long __sched
5195 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5196 {
5197         if (!x->done) {
5198                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5199
5200                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5201                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5202                 do {
5203                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5204                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5205                                 break;
5206                         }
5207                         __set_current_state(state);
5208                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5209                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5210                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5211                 } while (!x->done && timeout);
5212                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5213                 if (!x->done)
5214                         return timeout;
5215         }
5216         x->done--;
5217         return timeout ?: 1;
5218 }
5219
5220 static long __sched
5221 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5222 {
5223         might_sleep();
5224
5225         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5226         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5227         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5228         return timeout;
5229 }
5230
5231 /**
5232  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5233  * @x:  holds the state of this particular completion
5234  *
5235  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5236  * interruptible and there is no timeout.
5237  *
5238  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5239  * and interrupt capability. Also see complete().
5240  */
5241 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5242 {
5243         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5244 }
5245 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5246
5247 /**
5248  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5249  * @x:  holds the state of this particular completion
5250  * @timeout:  timeout value in jiffies
5251  *
5252  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5253  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5254  * interruptible.
5255  */
5256 unsigned long __sched
5257 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5258 {
5259         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5260 }
5261 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5262
5263 /**
5264  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5265  * @x:  holds the state of this particular completion
5266  *
5267  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5268  * interruptible.
5269  */
5270 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5271 {
5272         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5273         if (t == -ERESTARTSYS)
5274                 return t;
5275         return 0;
5276 }
5277 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5278
5279 /**
5280  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5281  * @x:  holds the state of this particular completion
5282  * @timeout:  timeout value in jiffies
5283  *
5284  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5285  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5286  */
5287 unsigned long __sched
5288 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5289                                           unsigned long timeout)
5290 {
5291         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5292 }
5293 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5294
5295 /**
5296  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5297  * @x:  holds the state of this particular completion
5298  *
5299  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5300  * interrupted by a kill signal.
5301  */
5302 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5303 {
5304         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5305         if (t == -ERESTARTSYS)
5306                 return t;
5307         return 0;
5308 }
5309 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5310
5311 /**
5312  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5313  *      @x:     completion structure
5314  *
5315  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5316  *               1 if a decrement succeeded.
5317  *
5318  *      If a completion is being used as a counting completion,
5319  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5320  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5321  *      is protecting is not available.
5322  */
5323 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5324 {
5325         int ret = 1;
5326
5327         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5328         if (!x->done)
5329                 ret = 0;
5330         else
5331                 x->done--;
5332         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5333         return ret;
5334 }
5335 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5336
5337 /**
5338  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5339  *      @x:     completion structure
5340  *
5341  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5342  *               1 if there are no waiters.
5343  *
5344  */
5345 bool completion_done(struct completion *x)
5346 {
5347         int ret = 1;
5348
5349         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5350         if (!x->done)
5351                 ret = 0;
5352         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5353         return ret;
5354 }
5355 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5356
5357 static long __sched
5358 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5359 {
5360         unsigned long flags;
5361         wait_queue_t wait;
5362
5363         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5364
5365         __set_current_state(state);
5366
5367         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5368         __add_wait_queue(q, &wait);
5369         spin_unlock(&q->lock);
5370         timeout = schedule_timeout(timeout);
5371         spin_lock_irq(&q->lock);
5372         __remove_wait_queue(q, &wait);
5373         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5374
5375         return timeout;
5376 }
5377
5378 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5379 {
5380         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5381 }
5382 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5383
5384 long __sched
5385 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5386 {
5387         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5388 }
5389 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5390
5391 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5392 {
5393         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5394 }
5395 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5396
5397 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5398 {
5399         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5400 }
5401 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5402
5403 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5404
5405 /*
5406  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5407  * @p: task
5408  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5409  *
5410  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5411  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5412  *
5413  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5414  */
5415 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5416 {
5417         unsigned long flags;
5418         int oldprio, on_rq, running;
5419         struct rq *rq;
5420         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5421
5422         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5423
5424         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5425         update_rq_clock(rq);
5426
5427         oldprio = p->prio;
5428         on_rq = p->se.on_rq;
5429         running = task_current(rq, p);
5430         if (on_rq)
5431                 dequeue_task(rq, p, 0);
5432         if (running)
5433                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5434
5435         if (rt_prio(prio))
5436                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5437         else
5438                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5439
5440         p->prio = prio;
5441
5442         if (running)
5443                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5444         if (on_rq) {
5445                 enqueue_task(rq, p, 0);
5446
5447                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5448         }
5449         task_rq_unlock(rq, &flags);
5450 }
5451
5452 #endif
5453
5454 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5455 {
5456         int old_prio, delta, on_rq;
5457         unsigned long flags;
5458         struct rq *rq;
5459
5460         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5461                 return;
5462         /*
5463          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5464          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5465          */
5466         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5467         update_rq_clock(rq);
5468         /*
5469          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5470          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5471          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5472          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5473          */
5474         if (task_has_rt_policy(p)) {
5475                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5476                 goto out_unlock;
5477         }
5478         on_rq = p->se.on_rq;
5479         if (on_rq)
5480                 dequeue_task(rq, p, 0);
5481
5482         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5483         set_load_weight(p);
5484         old_prio = p->prio;
5485         p->prio = effective_prio(p);
5486         delta = p->prio - old_prio;
5487
5488         if (on_rq) {
5489                 enqueue_task(rq, p, 0);
5490                 /*
5491                  * If the task increased its priority or is running and
5492                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5493                  */
5494                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5495                         resched_task(rq->curr);
5496         }
5497 out_unlock:
5498         task_rq_unlock(rq, &flags);
5499 }
5500 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5501
5502 /*
5503  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5504  * @p: task
5505  * @nice: nice value
5506  */
5507 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5508 {
5509         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5510         int nice_rlim = 20 - nice;
5511
5512         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5513                 capable(CAP_SYS_NICE));
5514 }
5515
5516 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5517
5518 /*
5519  * sys_nice - change the priority of the current process.
5520  * @increment: priority increment
5521  *
5522  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5523  * does similar things.
5524  */
5525 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5526 {
5527         long nice, retval;
5528
5529         /*
5530          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5531          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5532          * and we have a single winner.
5533          */
5534         if (increment < -40)
5535                 increment = -40;
5536         if (increment > 40)
5537                 increment = 40;
5538
5539         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5540         if (nice < -20)
5541                 nice = -20;
5542         if (nice > 19)
5543                 nice = 19;
5544
5545         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5546                 return -EPERM;
5547
5548         retval = security_task_setnice(current, nice);
5549         if (retval)
5550                 return retval;
5551
5552         set_user_nice(current, nice);
5553         return 0;
5554 }
5555
5556 #endif
5557
5558 /**
5559  * task_prio - return the priority value of a given task.
5560  * @p: the task in question.
5561  *
5562  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5563  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5564  * around 0, value goes from -16 to +15.
5565  */
5566 int task_prio(const struct task_struct *p)
5567 {
5568         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5569 }
5570
5571 /**
5572  * task_nice - return the nice value of a given task.
5573  * @p: the task in question.
5574  */
5575 int task_nice(const struct task_struct *p)
5576 {
5577         return TASK_NICE(p);
5578 }
5579 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5580
5581 /**
5582  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5583  * @cpu: the processor in question.
5584  */
5585 int idle_cpu(int cpu)
5586 {
5587         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5588 }
5589
5590 /**
5591  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5592  * @cpu: the processor in question.
5593  */
5594 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5595 {
5596         return cpu_rq(cpu)->idle;
5597 }
5598
5599 /**
5600  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5601  * @pid: the pid in question.
5602  */
5603 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5604 {
5605         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5606 }
5607
5608 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5609 static void
5610 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5611 {
5612         BUG_ON(p->se.on_rq);
5613
5614         p->policy = policy;
5615         switch (p->policy) {
5616         case SCHED_NORMAL:
5617         case SCHED_BATCH:
5618         case SCHED_IDLE:
5619                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5620                 break;
5621         case SCHED_FIFO:
5622         case SCHED_RR:
5623                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5624                 break;
5625         }
5626
5627         p->rt_priority = prio;
5628         p->normal_prio = normal_prio(p);
5629         /* we are holding p->pi_lock already */
5630         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5631         set_load_weight(p);
5632 }
5633
5634 /*
5635  * check the target process has a UID that matches the current process's
5636  */
5637 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5638 {
5639         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5640         bool match;
5641
5642         rcu_read_lock();
5643         pcred = __task_cred(p);
5644         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5645                  cred->euid == pcred->uid);
5646         rcu_read_unlock();
5647         return match;
5648 }
5649
5650 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5651                                 struct sched_param *param, bool user)
5652 {
5653         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5654         unsigned long flags;
5655         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5656         struct rq *rq;
5657
5658         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5659         BUG_ON(in_interrupt());
5660 recheck:
5661         /* double check policy once rq lock held */
5662         if (policy < 0)
5663                 policy = oldpolicy = p->policy;
5664         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5665                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5666                         policy != SCHED_IDLE)
5667                 return -EINVAL;
5668         /*
5669          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5670          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5671          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5672          */
5673         if (param->sched_priority < 0 ||
5674             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5675             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5676                 return -EINVAL;
5677         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5678                 return -EINVAL;
5679
5680         /*
5681          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5682          */
5683         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5684                 if (rt_policy(policy)) {
5685                         unsigned long rlim_rtprio;
5686
5687                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5688                                 return -ESRCH;
5689                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5690                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5691
5692                         /* can't set/change the rt policy */
5693                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5694                                 return -EPERM;
5695
5696                         /* can't increase priority */
5697                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5698                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5699                                 return -EPERM;
5700                 }
5701                 /*
5702                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5703                  * move out of SCHED_IDLE either:
5704                  */
5705                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5706                         return -EPERM;
5707
5708                 /* can't change other user's priorities */
5709                 if (!check_same_owner(p))
5710                         return -EPERM;
5711         }
5712
5713         if (user) {
5714 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5715                 /*
5716                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5717                  * assigned.
5718                  */
5719                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5720                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5721                         return -EPERM;
5722 #endif
5723
5724                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5725                 if (retval)
5726                         return retval;
5727         }
5728
5729         /*
5730          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5731          * changing the priority of the task:
5732          */
5733         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5734         /*
5735          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5736          * runqueue lock must be held.
5737          */
5738         rq = __task_rq_lock(p);
5739         /* recheck policy now with rq lock held */
5740         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5741                 policy = oldpolicy = -1;
5742                 __task_rq_unlock(rq);
5743                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5744                 goto recheck;
5745         }
5746         update_rq_clock(rq);
5747         on_rq = p->se.on_rq;
5748         running = task_current(rq, p);
5749         if (on_rq)
5750                 deactivate_task(rq, p, 0);
5751         if (running)
5752                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5753
5754         oldprio = p->prio;
5755         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5756
5757         if (running)
5758                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5759         if (on_rq) {
5760                 activate_task(rq, p, 0);
5761
5762                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5763         }
5764         __task_rq_unlock(rq);
5765         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5766
5767         rt_mutex_adjust_pi(p);
5768
5769         return 0;
5770 }
5771
5772 /**
5773  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5774  * @p: the task in question.
5775  * @policy: new policy.
5776  * @param: structure containing the new RT priority.
5777  *
5778  * NOTE that the task may be already dead.
5779  */
5780 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5781                        struct sched_param *param)
5782 {
5783         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5784 }
5785 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5786
5787 /**
5788  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5789  * @p: the task in question.
5790  * @policy: new policy.
5791  * @param: structure containing the new RT priority.
5792  *
5793  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5794  * current context has permission.  For example, this is needed in
5795  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5796  * but our caller might not have that capability.
5797  */
5798 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5799                                struct sched_param *param)
5800 {
5801         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5802 }
5803
5804 static int
5805 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5806 {
5807         struct sched_param lparam;
5808         struct task_struct *p;
5809         int retval;
5810
5811         if (!param || pid < 0)
5812                 return -EINVAL;
5813         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5814                 return -EFAULT;
5815
5816         rcu_read_lock();
5817         retval = -ESRCH;
5818         p = find_process_by_pid(pid);
5819         if (p != NULL)
5820                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5821         rcu_read_unlock();
5822
5823         return retval;
5824 }
5825
5826 /**
5827  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5828  * @pid: the pid in question.
5829  * @policy: new policy.
5830  * @param: structure containing the new RT priority.
5831  */
5832 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5833                 struct sched_param __user *, param)
5834 {
5835         /* negative values for policy are not valid */
5836         if (policy < 0)
5837                 return -EINVAL;
5838
5839         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5840 }
5841
5842 /**
5843  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5844  * @pid: the pid in question.
5845  * @param: structure containing the new RT priority.
5846  */
5847 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5848 {
5849         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5850 }
5851
5852 /**
5853  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5854  * @pid: the pid in question.
5855  */
5856 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5857 {
5858         struct task_struct *p;
5859         int retval;
5860
5861         if (pid < 0)
5862                 return -EINVAL;
5863
5864         retval = -ESRCH;
5865         read_lock(&tasklist_lock);
5866         p = find_process_by_pid(pid);
5867         if (p) {
5868                 retval = security_task_getscheduler(p);
5869                 if (!retval)
5870                         retval = p->policy;
5871         }
5872         read_unlock(&tasklist_lock);
5873         return retval;
5874 }
5875
5876 /**
5877  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5878  * @pid: the pid in question.
5879  * @param: structure containing the RT priority.
5880  */
5881 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5882 {
5883         struct sched_param lp;
5884         struct task_struct *p;
5885         int retval;
5886
5887         if (!param || pid < 0)
5888                 return -EINVAL;
5889
5890         read_lock(&tasklist_lock);
5891         p = find_process_by_pid(pid);
5892         retval = -ESRCH;
5893         if (!p)
5894                 goto out_unlock;
5895
5896         retval = security_task_getscheduler(p);
5897         if (retval)
5898                 goto out_unlock;
5899
5900         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5901         read_unlock(&tasklist_lock);
5902
5903         /*
5904          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5905          */
5906         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5907
5908         return retval;
5909
5910 out_unlock:
5911         read_unlock(&tasklist_lock);
5912         return retval;
5913 }
5914
5915 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5916 {
5917         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5918         struct task_struct *p;
5919         int retval;
5920
5921         get_online_cpus();
5922         read_lock(&tasklist_lock);
5923
5924         p = find_process_by_pid(pid);
5925         if (!p) {
5926                 read_unlock(&tasklist_lock);
5927                 put_online_cpus();
5928                 return -ESRCH;
5929         }
5930
5931         /*
5932          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5933          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5934          * usage count and then drop tasklist_lock.
5935          */
5936         get_task_struct(p);
5937         read_unlock(&tasklist_lock);
5938
5939         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5940                 retval = -ENOMEM;
5941                 goto out_put_task;
5942         }
5943         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5944                 retval = -ENOMEM;
5945                 goto out_free_cpus_allowed;
5946         }
5947         retval = -EPERM;
5948         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5949                 goto out_unlock;
5950
5951         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5952         if (retval)
5953                 goto out_unlock;
5954
5955         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5956         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5957  again:
5958         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5959
5960         if (!retval) {
5961                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5962                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5963                         /*
5964                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5965                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5966                          * cpuset's cpus_allowed
5967                          */
5968                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5969                         goto again;
5970                 }
5971         }
5972 out_unlock:
5973         free_cpumask_var(new_mask);
5974 out_free_cpus_allowed:
5975         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5976 out_put_task:
5977         put_task_struct(p);
5978         put_online_cpus();
5979         return retval;
5980 }
5981
5982 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5983                              struct cpumask *new_mask)
5984 {
5985         if (len < cpumask_size())
5986                 cpumask_clear(new_mask);
5987         else if (len > cpumask_size())
5988                 len = cpumask_size();
5989
5990         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5991 }
5992
5993 /**
5994  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5995  * @pid: pid of the process
5996  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5997  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5998  */
5999 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6000                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6001 {
6002         cpumask_var_t new_mask;
6003         int retval;
6004
6005         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6006                 return -ENOMEM;
6007
6008         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6009         if (retval == 0)
6010                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6011         free_cpumask_var(new_mask);
6012         return retval;
6013 }
6014
6015 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6016 {
6017         struct task_struct *p;
6018         int retval;
6019
6020         get_online_cpus();
6021         read_lock(&tasklist_lock);
6022
6023         retval = -ESRCH;
6024         p = find_process_by_pid(pid);
6025         if (!p)
6026                 goto out_unlock;
6027
6028         retval = security_task_getscheduler(p);
6029         if (retval)
6030                 goto out_unlock;
6031
6032         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6033
6034 out_unlock:
6035         read_unlock(&tasklist_lock);
6036         put_online_cpus();
6037
6038         return retval;
6039 }
6040
6041 /**
6042  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6043  * @pid: pid of the process
6044  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6045  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6046  */
6047 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6048                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6049 {
6050         int ret;
6051         cpumask_var_t mask;
6052
6053         if (len < cpumask_size())
6054                 return -EINVAL;
6055
6056         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6057                 return -ENOMEM;
6058
6059         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6060         if (ret == 0) {
6061                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6062                         ret = -EFAULT;
6063                 else
6064                         ret = cpumask_size();
6065         }
6066         free_cpumask_var(mask);
6067
6068         return ret;
6069 }
6070
6071 /**
6072  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6073  *
6074  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6075  * other threads running on this CPU then this function will return.
6076  */
6077 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6078 {
6079         struct rq *rq = this_rq_lock();
6080
6081         schedstat_inc(rq, yld_count);
6082         current->sched_class->yield_task(rq);
6083
6084         /*
6085          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6086          * no need to preempt or enable interrupts:
6087          */
6088         __release(rq->lock);
6089         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6090         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6091         preempt_enable_no_resched();
6092
6093         schedule();
6094
6095         return 0;
6096 }
6097
6098 static void __cond_resched(void)
6099 {
6100 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6101         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6102 #endif
6103         /*
6104          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6105          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6106          * cond_resched() call.
6107          */
6108         do {
6109                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6110                 schedule();
6111                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6112         } while (need_resched());
6113 }
6114
6115 int __sched _cond_resched(void)
6116 {
6117         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6118                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6119                 __cond_resched();
6120                 return 1;
6121         }
6122         return 0;
6123 }
6124 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6125
6126 /*
6127  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6128  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6129  *
6130  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6131  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6132  * spin_unlock(), once by hand).
6133  */
6134 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6135 {
6136         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6137         int ret = 0;
6138
6139         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6140                 spin_unlock(lock);
6141                 if (resched && need_resched())
6142                         __cond_resched();
6143                 else
6144                         cpu_relax();
6145                 ret = 1;
6146                 spin_lock(lock);
6147         }
6148         return ret;
6149 }
6150 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6151
6152 int __sched cond_resched_softirq(void)
6153 {
6154         BUG_ON(!in_softirq());
6155
6156         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6157                 local_bh_enable();
6158                 __cond_resched();
6159                 local_bh_disable();
6160                 return 1;
6161         }
6162         return 0;
6163 }
6164 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6165
6166 /**
6167  * yield - yield the current processor to other threads.
6168  *
6169  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6170  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6171  */
6172 void __sched yield(void)
6173 {
6174         set_current_state(TASK_RUNNING);
6175         sys_sched_yield();
6176 }
6177 EXPORT_SYMBOL(yield);
6178
6179 /*
6180  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6181  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6182  *
6183  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6184  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6185  */
6186 void __sched io_schedule(void)
6187 {
6188         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6189
6190         delayacct_blkio_start();
6191         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6192         schedule();
6193         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6194         delayacct_blkio_end();
6195 }
6196 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6197
6198 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6199 {
6200         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6201         long ret;
6202
6203         delayacct_blkio_start();
6204         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6205         ret = schedule_timeout(timeout);
6206         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6207         delayacct_blkio_end();
6208         return ret;
6209 }
6210
6211 /**
6212  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6213  * @policy: scheduling class.
6214  *
6215  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6216  * by a given scheduling class.
6217  */
6218 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6219 {
6220         int ret = -EINVAL;
6221
6222         switch (policy) {
6223         case SCHED_FIFO:
6224         case SCHED_RR:
6225                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6226                 break;
6227         case SCHED_NORMAL:
6228         case SCHED_BATCH:
6229         case SCHED_IDLE:
6230                 ret = 0;
6231                 break;
6232         }
6233         return ret;
6234 }
6235
6236 /**
6237  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6238  * @policy: scheduling class.
6239  *
6240  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6241  * by a given scheduling class.
6242  */
6243 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6244 {
6245         int ret = -EINVAL;
6246
6247         switch (policy) {
6248         case SCHED_FIFO:
6249         case SCHED_RR:
6250                 ret = 1;
6251                 break;
6252         case SCHED_NORMAL:
6253         case SCHED_BATCH:
6254         case SCHED_IDLE:
6255                 ret = 0;
6256         }
6257         return ret;
6258 }
6259
6260 /**
6261  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6262  * @pid: pid of the process.
6263  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6264  *
6265  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6266  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6267  */
6268 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6269                 struct timespec __user *, interval)
6270 {
6271         struct task_struct *p;
6272         unsigned int time_slice;
6273         int retval;
6274         struct timespec t;
6275
6276         if (pid < 0)
6277                 return -EINVAL;
6278
6279         retval = -ESRCH;
6280         read_lock(&tasklist_lock);
6281         p = find_process_by_pid(pid);
6282         if (!p)
6283                 goto out_unlock;
6284
6285         retval = security_task_getscheduler(p);
6286         if (retval)
6287                 goto out_unlock;
6288
6289         /*
6290          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6291          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6292          */
6293         time_slice = 0;
6294         if (p->policy == SCHED_RR) {
6295                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6296         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6297                 struct sched_entity *se = &p->se;
6298                 unsigned long flags;
6299                 struct rq *rq;
6300
6301                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6302                 if (rq->cfs.load.weight)
6303                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6304                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6305         }
6306         read_unlock(&tasklist_lock);
6307         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6308         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6309         return retval;
6310
6311 out_unlock:
6312         read_unlock(&tasklist_lock);
6313         return retval;
6314 }
6315
6316 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6317
6318 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6319 {
6320         unsigned long free = 0;
6321         unsigned state;
6322
6323         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6324         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6325                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6326 #if BITS_PER_LONG == 32
6327         if (state == TASK_RUNNING)
6328                 printk(KERN_CONT " running  ");
6329         else
6330                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6331 #else
6332         if (state == TASK_RUNNING)
6333                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6334         else
6335                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6336 #endif
6337 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6338         free = stack_not_used(p);
6339 #endif
6340         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6341                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6342
6343         show_stack(p, NULL);
6344 }
6345
6346 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6347 {
6348         struct task_struct *g, *p;
6349
6350 #if BITS_PER_LONG == 32
6351         printk(KERN_INFO
6352                 "  task                PC stack   pid father\n");
6353 #else
6354         printk(KERN_INFO
6355                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6356 #endif
6357         read_lock(&tasklist_lock);
6358         do_each_thread(g, p) {
6359                 /*
6360                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6361                  * console might take alot of time:
6362                  */
6363                 touch_nmi_watchdog();
6364                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6365                         sched_show_task(p);
6366         } while_each_thread(g, p);
6367
6368         touch_all_softlockup_watchdogs();
6369
6370 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6371         sysrq_sched_debug_show();
6372 #endif
6373         read_unlock(&tasklist_lock);
6374         /*
6375          * Only show locks if all tasks are dumped:
6376          */
6377         if (state_filter == -1)
6378                 debug_show_all_locks();
6379 }
6380
6381 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6382 {
6383         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6384 }
6385
6386 /**
6387  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6388  * @idle: task in question
6389  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6390  *
6391  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6392  * flag, to make booting more robust.
6393  */
6394 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6395 {
6396         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6397         unsigned long flags;
6398
6399         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6400
6401         __sched_fork(idle);
6402         idle->se.exec_start = sched_clock();
6403
6404         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6405         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6406         __set_task_cpu(idle, cpu);
6407
6408         rq->curr = rq->idle = idle;
6409 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6410         idle->oncpu = 1;
6411 #endif
6412         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6413
6414         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6415 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6416         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6417 #else
6418         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6419 #endif
6420         /*
6421          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6422          */
6423         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6424         ftrace_graph_init_task(idle);
6425 }
6426
6427 /*
6428  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6429  * indicates which cpus entered this state. This is used
6430  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6431  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6432  * always be CPU_BITS_NONE.
6433  */
6434 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6435
6436 /*
6437  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6438  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6439  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6440  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6441  * number of CPUs.
6442  *
6443  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6444  */
6445 static inline void sched_init_granularity(void)
6446 {
6447         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6448         const unsigned long limit = 200000000;
6449
6450         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6451         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6452                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6453
6454         sysctl_sched_latency *= factor;
6455         if (sysctl_sched_latency > limit)
6456                 sysctl_sched_latency = limit;
6457
6458         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6459
6460         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6461 }
6462
6463 #ifdef CONFIG_SMP
6464 /*
6465  * This is how migration works:
6466  *
6467  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6468  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6469  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6470  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6471  *    thread off the CPU)
6472  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6473  *    task is still in the wrong runqueue.
6474  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6475  *    it and puts it into the right queue.
6476  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6477  * 7) we wake up and the migration is done.
6478  */
6479
6480 /*
6481  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6482  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6483  * is removed from the allowed bitmask.
6484  *
6485  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6486  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6487  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6488  */
6489 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6490 {
6491         struct migration_req req;
6492         unsigned long flags;
6493         struct rq *rq;
6494         int ret = 0;
6495
6496         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6497         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6498                 ret = -EINVAL;
6499                 goto out;
6500         }
6501
6502         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6503                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6504                 ret = -EINVAL;
6505                 goto out;
6506         }
6507
6508         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6509                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6510         else {
6511                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6512                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6513         }
6514
6515         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6516         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6517                 goto out;
6518
6519         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6520                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6521                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6522                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6523                 wait_for_completion(&req.done);
6524                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6525                 return 0;
6526         }
6527 out:
6528         task_rq_unlock(rq, &flags);
6529
6530         return ret;
6531 }
6532 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6533
6534 /*
6535  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6536  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6537  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6538  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6539  *
6540  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6541  * as the task is no longer on this CPU.
6542  *
6543  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6544  */
6545 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6546 {
6547         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6548         int ret = 0, on_rq;
6549
6550         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6551                 return ret;
6552
6553         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6554         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6555
6556         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6557         /* Already moved. */
6558         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6559                 goto done;
6560         /* Affinity changed (again). */
6561         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6562                 goto fail;
6563
6564         on_rq = p->se.on_rq;
6565         if (on_rq)
6566                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6567
6568         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6569         if (on_rq) {
6570                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6571                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6572         }
6573 done:
6574         ret = 1;
6575 fail:
6576         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6577         return ret;
6578 }
6579
6580 /*
6581  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6582  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6583  * another runqueue.
6584  */
6585 static int migration_thread(void *data)
6586 {
6587         int cpu = (long)data;
6588         struct rq *rq;
6589
6590         rq = cpu_rq(cpu);
6591         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6592
6593         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6594         while (!kthread_should_stop()) {
6595                 struct migration_req *req;
6596                 struct list_head *head;
6597
6598                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6599
6600                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6601                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6602                         goto wait_to_die;
6603                 }
6604
6605                 if (rq->active_balance) {
6606                         active_load_balance(rq, cpu);
6607                         rq->active_balance = 0;
6608                 }
6609
6610                 head = &rq->migration_queue;
6611
6612                 if (list_empty(head)) {
6613                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6614                         schedule();
6615                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6616                         continue;
6617                 }
6618                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6619                 list_del_init(head->next);
6620
6621                 spin_unlock(&rq->lock);
6622                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6623                 local_irq_enable();
6624
6625                 complete(&req->done);
6626         }
6627         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6628         return 0;
6629
6630 wait_to_die:
6631         /* Wait for kthread_stop */
6632         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6633         while (!kthread_should_stop()) {
6634                 schedule();
6635                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6636         }
6637         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6638         return 0;
6639 }
6640
6641 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6642
6643 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6644 {
6645         int ret;
6646
6647         local_irq_disable();
6648         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6649         local_irq_enable();
6650         return ret;
6651 }
6652
6653 /*
6654  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6655  */
6656 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6657 {
6658         int dest_cpu;
6659         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6660
6661 again:
6662         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6663         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6664                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6665                         goto move;
6666
6667         /* Any allowed, online CPU? */
6668         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6669         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6670                 goto move;
6671
6672         /* No more Mr. Nice Guy. */
6673         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6674                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6675                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6676
6677                 /*
6678                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6679                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6680                  * leave kernel.
6681                  */
6682                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6683                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6684                                "longer affine to cpu%d\n",
6685                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6686                 }
6687         }
6688
6689 move:
6690         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6691         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6692                 goto again;
6693 }
6694
6695 /*
6696  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6697  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6698  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6699  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6700  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6701  */
6702 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6703 {
6704         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6705         unsigned long flags;
6706
6707         local_irq_save(flags);
6708         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6709         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6710         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6711         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6712         local_irq_restore(flags);
6713 }
6714
6715 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6716 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6717 {
6718         struct task_struct *p, *t;
6719
6720         read_lock(&tasklist_lock);
6721
6722         do_each_thread(t, p) {
6723                 if (p == current)
6724                         continue;
6725
6726                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6727                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6728         } while_each_thread(t, p);
6729
6730         read_unlock(&tasklist_lock);
6731 }
6732
6733 /*
6734  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6735  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6736  * Used by CPU offline code.
6737  */
6738 void sched_idle_next(void)
6739 {
6740         int this_cpu = smp_processor_id();
6741         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6742         struct task_struct *p = rq->idle;
6743         unsigned long flags;
6744
6745         /* cpu has to be offline */
6746         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6747
6748         /*
6749          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6750          * and interrupts disabled on the current cpu.
6751          */
6752         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6753
6754         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6755
6756         update_rq_clock(rq);
6757         activate_task(rq, p, 0);
6758
6759         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6760 }
6761
6762 /*
6763  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6764  * offline.
6765  */
6766 void idle_task_exit(void)
6767 {
6768         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6769
6770         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6771
6772         if (mm != &init_mm)
6773                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6774         mmdrop(mm);
6775 }
6776
6777 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6778 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6779 {
6780         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6781
6782         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6783         BUG_ON(!p->exit_state);
6784
6785         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6786         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6787
6788         get_task_struct(p);
6789
6790         /*
6791          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6792          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6793          * fine.
6794          */
6795         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6796         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6797         spin_lock_irq(&rq->lock);
6798
6799         put_task_struct(p);
6800 }
6801
6802 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6803 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6804 {
6805         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6806         struct task_struct *next;
6807
6808         for ( ; ; ) {
6809                 if (!rq->nr_running)
6810                         break;
6811                 update_rq_clock(rq);
6812                 next = pick_next_task(rq);
6813                 if (!next)
6814                         break;
6815                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6816                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6817
6818         }
6819 }
6820 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6821
6822 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6823
6824 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6825         {
6826                 .procname       = "sched_domain",
6827                 .mode           = 0555,
6828         },
6829         {0, },
6830 };
6831
6832 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6833         {
6834                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6835                 .procname       = "kernel",
6836                 .mode           = 0555,
6837                 .child          = sd_ctl_dir,
6838         },
6839         {0, },
6840 };
6841
6842 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6843 {
6844         struct ctl_table *entry =
6845                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6846
6847         return entry;
6848 }
6849
6850 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6851 {
6852         struct ctl_table *entry;
6853
6854         /*
6855          * In the intermediate directories, both the child directory and
6856          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6857          * will always be set. In the lowest directory the names are
6858          * static strings and all have proc handlers.
6859          */
6860         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6861                 if (entry->child)
6862                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6863                 if (entry->proc_handler == NULL)
6864                         kfree(entry->procname);
6865         }
6866
6867         kfree(*tablep);
6868         *tablep = NULL;
6869 }
6870
6871 static void
6872 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6873                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6874                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6875 {
6876         entry->procname = procname;
6877         entry->data = data;
6878         entry->maxlen = maxlen;
6879         entry->mode = mode;
6880         entry->proc_handler = proc_handler;
6881 }
6882
6883 static struct ctl_table *
6884 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6885 {
6886         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6887
6888         if (table == NULL)
6889                 return NULL;
6890
6891         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6892                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6893         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6894                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6895         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6896                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6897         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6898                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6899         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6900                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6901         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6902                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6903         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6904                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6905         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6906                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6907         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6908                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6909         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6910                 &sd->cache_nice_tries,
6911                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6912         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6913                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6914         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6915                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6916         /* &table[12] is terminator */
6917
6918         return table;
6919 }
6920
6921 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6922 {
6923         struct ctl_table *entry, *table;
6924         struct sched_domain *sd;
6925         int domain_num = 0, i;
6926         char buf[32];
6927
6928         for_each_domain(cpu, sd)
6929                 domain_num++;
6930         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6931         if (table == NULL)
6932                 return NULL;
6933
6934         i = 0;
6935         for_each_domain(cpu, sd) {
6936                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6937                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6938                 entry->mode = 0555;
6939                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6940                 entry++;
6941                 i++;
6942         }
6943         return table;
6944 }
6945
6946 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6947 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6948 {
6949         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6950         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6951         char buf[32];
6952
6953         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6954         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6955
6956         if (entry == NULL)
6957                 return;
6958
6959         for_each_online_cpu(i) {
6960                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6961                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6962                 entry->mode = 0555;
6963                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6964                 entry++;
6965         }
6966
6967         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6968         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6969 }
6970
6971 /* may be called multiple times per register */
6972 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6973 {
6974         if (sd_sysctl_header)
6975                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6976         sd_sysctl_header = NULL;
6977         if (sd_ctl_dir[0].child)
6978                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6979 }
6980 #else
6981 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6982 {
6983 }
6984 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6985 {
6986 }
6987 #endif
6988
6989 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6990 {
6991         if (!rq->online) {
6992                 const struct sched_class *class;
6993
6994                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6995                 rq->online = 1;
6996
6997                 for_each_class(class) {
6998                         if (class->rq_online)
6999                                 class->rq_online(rq);
7000                 }
7001         }
7002 }
7003
7004 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7005 {
7006         if (rq->online) {
7007                 const struct sched_class *class;
7008
7009                 for_each_class(class) {
7010                         if (class->rq_offline)
7011                                 class->rq_offline(rq);
7012                 }
7013
7014                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7015                 rq->online = 0;
7016         }
7017 }
7018
7019 /*
7020  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7021  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7022  */
7023 static int __cpuinit
7024 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7025 {
7026         struct task_struct *p;
7027         int cpu = (long)hcpu;
7028         unsigned long flags;
7029         struct rq *rq;
7030
7031         switch (action) {
7032
7033         case CPU_UP_PREPARE:
7034         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7035                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7036                 if (IS_ERR(p))
7037                         return NOTIFY_BAD;
7038                 kthread_bind(p, cpu);
7039                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7040                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7041                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7042                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7043                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7044                 break;
7045
7046         case CPU_ONLINE:
7047         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7048                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7049                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7050
7051                 /* Update our root-domain */
7052                 rq = cpu_rq(cpu);
7053                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7054                 if (rq->rd) {
7055                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7056
7057                         set_rq_online(rq);
7058                 }
7059                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7060                 break;
7061
7062 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7063         case CPU_UP_CANCELED:
7064         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7065                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7066                         break;
7067                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7068                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7069                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7070                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7071                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7072                 break;
7073
7074         case CPU_DEAD:
7075         case CPU_DEAD_FROZEN:
7076                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7077                 migrate_live_tasks(cpu);
7078                 rq = cpu_rq(cpu);
7079                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7080                 rq->migration_thread = NULL;
7081                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7082                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7083                 update_rq_clock(rq);
7084                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7085                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7086                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7087                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7088                 migrate_dead_tasks(cpu);
7089                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7090                 cpuset_unlock();
7091                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7092                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7093
7094                 /*
7095                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7096                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7097                  * the requestors.
7098                  */
7099                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7100                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7101                         struct migration_req *req;
7102
7103                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7104                                          struct migration_req, list);
7105                         list_del_init(&req->list);
7106                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7107                         complete(&req->done);
7108                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7109                 }
7110                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7111                 break;
7112
7113         case CPU_DYING:
7114         case CPU_DYING_FROZEN:
7115                 /* Update our root-domain */
7116                 rq = cpu_rq(cpu);
7117                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7118                 if (rq->rd) {
7119                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7120                         set_rq_offline(rq);
7121                 }
7122                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7123                 break;
7124 #endif
7125         }
7126         return NOTIFY_OK;
7127 }
7128
7129 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7130  * happens before everything else.
7131  */
7132 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7133         .notifier_call = migration_call,
7134         .priority = 10
7135 };
7136
7137 static int __init migration_init(void)
7138 {
7139         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7140         int err;
7141
7142         /* Start one for the boot CPU: */
7143         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7144         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7145         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7146         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7147
7148         return err;
7149 }
7150 early_initcall(migration_init);
7151 #endif
7152
7153 #ifdef CONFIG_SMP
7154
7155 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7156
7157 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7158                                   struct cpumask *groupmask)
7159 {
7160         struct sched_group *group = sd->groups;
7161         char str[256];
7162
7163         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7164         cpumask_clear(groupmask);
7165
7166         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7167
7168         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7169                 printk("does not load-balance\n");
7170                 if (sd->parent)
7171                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7172                                         " has parent");
7173                 return -1;
7174         }
7175
7176         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7177
7178         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7179                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7180                                 "CPU%d\n", cpu);
7181         }
7182         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7183                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7184                                 " CPU%d\n", cpu);
7185         }
7186
7187         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7188         do {
7189                 if (!group) {
7190                         printk("\n");
7191                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7192                         break;
7193                 }
7194
7195                 if (!group->__cpu_power) {
7196                         printk(KERN_CONT "\n");
7197                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7198                                         "set\n");
7199                         break;
7200                 }
7201
7202                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7203                         printk(KERN_CONT "\n");
7204                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7205                         break;
7206                 }
7207
7208                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7209                         printk(KERN_CONT "\n");
7210                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7211                         break;
7212                 }
7213
7214                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7215
7216                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7217                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7218
7219                 group = group->next;
7220         } while (group != sd->groups);
7221         printk(KERN_CONT "\n");
7222
7223         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7224                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7225
7226         if (sd->parent &&
7227             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7228                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7229                         "of domain->span\n");
7230         return 0;
7231 }
7232
7233 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7234 {
7235         cpumask_var_t groupmask;
7236         int level = 0;
7237
7238         if (!sd) {
7239                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7240                 return;
7241         }
7242
7243         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7244
7245         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7246                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7247                 return;
7248         }
7249
7250         for (;;) {
7251                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7252                         break;
7253                 level++;
7254                 sd = sd->parent;
7255                 if (!sd)
7256                         break;
7257         }
7258         free_cpumask_var(groupmask);
7259 }
7260 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7261 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7262 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7263
7264 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7265 {
7266         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7267                 return 1;
7268
7269         /* Following flags need at least 2 groups */
7270         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7271                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7272                          SD_BALANCE_FORK |
7273                          SD_BALANCE_EXEC |
7274                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7275                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7276                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7277                         return 0;
7278         }
7279
7280         /* Following flags don't use groups */
7281         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7282                          SD_WAKE_AFFINE |
7283                          SD_WAKE_BALANCE))
7284                 return 0;
7285
7286         return 1;
7287 }
7288
7289 static int
7290 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7291 {
7292         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7293
7294         if (sd_degenerate(parent))
7295                 return 1;
7296
7297         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7298                 return 0;
7299
7300         /* Does parent contain flags not in child? */
7301         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7302         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7303                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7304         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7305         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7306                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7307                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7308                                 SD_BALANCE_FORK |
7309                                 SD_BALANCE_EXEC |
7310                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7311                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7312                 if (nr_node_ids == 1)
7313                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7314         }
7315         if (~cflags & pflags)
7316                 return 0;
7317
7318         return 1;
7319 }
7320
7321 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7322 {
7323         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7324
7325         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7326         free_cpumask_var(rd->online);
7327         free_cpumask_var(rd->span);
7328         kfree(rd);
7329 }
7330
7331 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7332 {
7333         struct root_domain *old_rd = NULL;
7334         unsigned long flags;
7335
7336         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7337
7338         if (rq->rd) {
7339                 old_rd = rq->rd;
7340
7341                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7342                         set_rq_offline(rq);
7343
7344                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7345
7346                 /*
7347                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7348                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7349                  * in this function:
7350                  */
7351                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7352                         old_rd = NULL;
7353         }
7354
7355         atomic_inc(&rd->refcount);
7356         rq->rd = rd;
7357
7358         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7359         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7360                 set_rq_online(rq);
7361
7362         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7363
7364         if (old_rd)
7365                 free_rootdomain(old_rd);
7366 }
7367
7368 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7369 {
7370         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7371
7372         if (bootmem) {
7373                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7374                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7375                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7376                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7377                 return 0;
7378         }
7379
7380         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7381                 goto out;
7382         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7383                 goto free_span;
7384         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7385                 goto free_online;
7386
7387         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7388                 goto free_rto_mask;
7389         return 0;
7390
7391 free_rto_mask:
7392         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7393 free_online:
7394         free_cpumask_var(rd->online);
7395 free_span:
7396         free_cpumask_var(rd->span);
7397 out:
7398         return -ENOMEM;
7399 }
7400
7401 static void init_defrootdomain(void)
7402 {
7403         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7404
7405         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7406 }
7407
7408 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7409 {
7410         struct root_domain *rd;
7411
7412         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7413         if (!rd)
7414                 return NULL;
7415
7416         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7417                 kfree(rd);
7418                 return NULL;
7419         }
7420
7421         return rd;
7422 }
7423
7424 /*
7425  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7426  * hold the hotplug lock.
7427  */
7428 static void
7429 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7430 {
7431         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7432         struct sched_domain *tmp;
7433
7434         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7435         for (tmp = sd; tmp; ) {
7436                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7437                 if (!parent)
7438                         break;
7439
7440                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7441                         tmp->parent = parent->parent;
7442                         if (parent->parent)
7443                                 parent->parent->child = tmp;
7444                 } else
7445                         tmp = tmp->parent;
7446         }
7447
7448         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7449                 sd = sd->parent;
7450                 if (sd)
7451                         sd->child = NULL;
7452         }
7453
7454         sched_domain_debug(sd, cpu);
7455
7456         rq_attach_root(rq, rd);
7457         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7458 }
7459
7460 /* cpus with isolated domains */
7461 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7462
7463 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7464 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7465 {
7466         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7467         return 1;
7468 }
7469
7470 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7471
7472 /*
7473  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7474  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7475  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7476  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7477  *
7478  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7479  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7480  * and ->cpu_power to 0.
7481  */
7482 static void
7483 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7484                         const struct cpumask *cpu_map,
7485                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7486                                         struct sched_group **sg,
7487                                         struct cpumask *tmpmask),
7488                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7489 {
7490         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7491         int i;
7492
7493         cpumask_clear(covered);
7494
7495         for_each_cpu(i, span) {
7496                 struct sched_group *sg;
7497                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7498                 int j;
7499
7500                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7501                         continue;
7502
7503                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7504                 sg->__cpu_power = 0;
7505
7506                 for_each_cpu(j, span) {
7507                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7508                                 continue;
7509
7510                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7511                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7512                 }
7513                 if (!first)
7514                         first = sg;
7515                 if (last)
7516                         last->next = sg;
7517                 last = sg;
7518         }
7519         last->next = first;
7520 }
7521
7522 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7523
7524 #ifdef CONFIG_NUMA
7525
7526 /**
7527  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7528  * @node: node whose sched_domain we're building
7529  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7530  *
7531  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7532  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7533  *
7534  * Should use nodemask_t.
7535  */
7536 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7537 {
7538         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7539
7540         min_val = INT_MAX;
7541
7542         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7543                 /* Start at @node */
7544                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7545
7546                 if (!nr_cpus_node(n))
7547                         continue;
7548
7549                 /* Skip already used nodes */
7550                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7551                         continue;
7552
7553                 /* Simple min distance search */
7554                 val = node_distance(node, n);
7555
7556                 if (val < min_val) {
7557                         min_val = val;
7558                         best_node = n;
7559                 }
7560         }
7561
7562         node_set(best_node, *used_nodes);
7563         return best_node;
7564 }
7565
7566 /**
7567  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7568  * @node: node whose cpumask we're constructing
7569  * @span: resulting cpumask
7570  *
7571  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7572  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7573  * out optimally.
7574  */
7575 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7576 {
7577         nodemask_t used_nodes;
7578         int i;
7579
7580         cpumask_clear(span);
7581         nodes_clear(used_nodes);
7582
7583         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7584         node_set(node, used_nodes);
7585
7586         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7587                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7588
7589                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7590         }
7591 }
7592 #endif /* CONFIG_NUMA */
7593
7594 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7595
7596 /*
7597  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7598  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7599  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7600  */
7601 struct static_sched_group {
7602         struct sched_group sg;
7603         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7604 };
7605
7606 struct static_sched_domain {
7607         struct sched_domain sd;
7608         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7609 };
7610
7611 /*
7612  * SMT sched-domains:
7613  */
7614 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7615 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7616 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7617
7618 static int
7619 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7620                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7621 {
7622         if (sg)
7623                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7624         return cpu;
7625 }
7626 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7627
7628 /*
7629  * multi-core sched-domains:
7630  */
7631 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7632 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7633 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7634 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7635
7636 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7637 static int
7638 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7639                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7640 {
7641         int group;
7642
7643         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
7644         group = cpumask_first(mask);
7645         if (sg)
7646                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7647         return group;
7648 }
7649 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7650 static int
7651 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7652                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7653 {
7654         if (sg)
7655                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7656         return cpu;
7657 }
7658 #endif
7659
7660 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7661 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7662
7663 static int
7664 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7665                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7666 {
7667         int group;
7668 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7669         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7670         group = cpumask_first(mask);
7671 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7672         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
7673         group = cpumask_first(mask);
7674 #else
7675         group = cpu;
7676 #endif
7677         if (sg)
7678                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7679         return group;
7680 }
7681
7682 #ifdef CONFIG_NUMA
7683 /*
7684  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7685  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7686  * gets dynamically allocated.
7687  */
7688 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7689 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7690
7691 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7692 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7693
7694 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7695                                  struct sched_group **sg,
7696                                  struct cpumask *nodemask)
7697 {
7698         int group;
7699
7700         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7701         group = cpumask_first(nodemask);
7702
7703         if (sg)
7704                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7705         return group;
7706 }
7707
7708 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7709 {
7710         struct sched_group *sg = group_head;
7711         int j;
7712
7713         if (!sg)
7714                 return;
7715         do {
7716                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7717                         struct sched_domain *sd;
7718
7719                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7720                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7721                                 /*
7722                                  * Only add "power" once for each
7723                                  * physical package.
7724                                  */
7725                                 continue;
7726                         }
7727
7728                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7729                 }
7730                 sg = sg->next;
7731         } while (sg != group_head);
7732 }
7733 #endif /* CONFIG_NUMA */
7734
7735 #ifdef CONFIG_NUMA
7736 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7737 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7738                               struct cpumask *nodemask)
7739 {
7740         int cpu, i;
7741
7742         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7743                 struct sched_group **sched_group_nodes
7744                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7745
7746                 if (!sched_group_nodes)
7747                         continue;
7748
7749                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7750                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7751
7752                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7753                         if (cpumask_empty(nodemask))
7754                                 continue;
7755
7756                         if (sg == NULL)
7757                                 continue;
7758                         sg = sg->next;
7759 next_sg:
7760                         oldsg = sg;
7761                         sg = sg->next;
7762                         kfree(oldsg);
7763                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7764                                 goto next_sg;
7765                 }
7766                 kfree(sched_group_nodes);
7767                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7768         }
7769 }
7770 #else /* !CONFIG_NUMA */
7771 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7772                               struct cpumask *nodemask)
7773 {
7774 }
7775 #endif /* CONFIG_NUMA */
7776
7777 /*
7778  * Initialize sched groups cpu_power.
7779  *
7780  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7781  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7782  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7783  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7784  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7785  * less cpu_power.
7786  *
7787  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7788  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7789  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7790  */
7791 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7792 {
7793         struct sched_domain *child;
7794         struct sched_group *group;
7795
7796         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7797
7798         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7799                 return;
7800
7801         child = sd->child;
7802
7803         sd->groups->__cpu_power = 0;
7804
7805         /*
7806          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7807          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7808          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7809          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7810          * same sched domain.
7811          */
7812         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7813                        (child->flags &
7814                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7815                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7816                 return;
7817         }
7818
7819         /*
7820          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7821          */
7822         group = child->groups;
7823         do {
7824                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7825                 group = group->next;
7826         } while (group != child->groups);
7827 }
7828
7829 /*
7830  * Initializers for schedule domains
7831  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7832  */
7833
7834 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7835 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7836 #else
7837 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7838 #endif
7839
7840 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7841
7842 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7843 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7844 {                                                               \
7845         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7846         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7847         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7848         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7849 }
7850
7851 SD_INIT_FUNC(CPU)
7852 #ifdef CONFIG_NUMA
7853  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7854  SD_INIT_FUNC(NODE)
7855 #endif
7856 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7857  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7858 #endif
7859 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7860  SD_INIT_FUNC(MC)
7861 #endif
7862
7863 static int default_relax_domain_level = -1;
7864
7865 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7866 {
7867         unsigned long val;
7868
7869         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7870         if (val < SD_LV_MAX)
7871                 default_relax_domain_level = val;
7872
7873         return 1;
7874 }
7875 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7876
7877 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7878                                  struct sched_domain_attr *attr)
7879 {
7880         int request;
7881
7882         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7883                 if (default_relax_domain_level < 0)
7884                         return;
7885                 else
7886                         request = default_relax_domain_level;
7887         } else
7888                 request = attr->relax_domain_level;
7889         if (request < sd->level) {
7890                 /* turn off idle balance on this domain */
7891                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7892         } else {
7893                 /* turn on idle balance on this domain */
7894                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7895         }
7896 }
7897
7898 /*
7899  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7900  * to the individual cpus
7901  */
7902 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7903                                  struct sched_domain_attr *attr)
7904 {
7905         int i, err = -ENOMEM;
7906         struct root_domain *rd;
7907         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7908                 tmpmask;
7909 #ifdef CONFIG_NUMA
7910         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7911         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7912         int sd_allnodes = 0;
7913
7914         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7915                 goto out;
7916         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7917                 goto free_domainspan;
7918         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7919                 goto free_covered;
7920 #endif
7921
7922         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7923                 goto free_notcovered;
7924         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7925                 goto free_nodemask;
7926         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7927                 goto free_this_sibling_map;
7928         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7929                 goto free_this_core_map;
7930         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7931                 goto free_send_covered;
7932
7933 #ifdef CONFIG_NUMA
7934         /*
7935          * Allocate the per-node list of sched groups
7936          */
7937         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7938                                     GFP_KERNEL);
7939         if (!sched_group_nodes) {
7940                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7941                 goto free_tmpmask;
7942         }
7943 #endif
7944
7945         rd = alloc_rootdomain();
7946         if (!rd) {
7947                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7948                 goto free_sched_groups;
7949         }
7950
7951 #ifdef CONFIG_NUMA
7952         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7953 #endif
7954
7955         /*
7956          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7957          */
7958         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7959                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7960
7961                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
7962
7963 #ifdef CONFIG_NUMA
7964                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7965                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7966                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7967                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7968                         set_domain_attribute(sd, attr);
7969                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7970                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7971                         p = sd;
7972                         sd_allnodes = 1;
7973                 } else
7974                         p = NULL;
7975
7976                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7977                 SD_INIT(sd, NODE);
7978                 set_domain_attribute(sd, attr);
7979                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7980                 sd->parent = p;
7981                 if (p)
7982                         p->child = sd;
7983                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7984                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7985 #endif
7986
7987                 p = sd;
7988                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7989                 SD_INIT(sd, CPU);
7990                 set_domain_attribute(sd, attr);
7991                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7992                 sd->parent = p;
7993                 if (p)
7994                         p->child = sd;
7995                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7996
7997 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7998                 p = sd;
7999                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8000                 SD_INIT(sd, MC);
8001                 set_domain_attribute(sd, attr);
8002                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8003                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8004                 sd->parent = p;
8005                 p->child = sd;
8006                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8007 #endif
8008
8009 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8010                 p = sd;
8011                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8012                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8013                 set_domain_attribute(sd, attr);
8014                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8015                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8016                 sd->parent = p;
8017                 p->child = sd;
8018                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8019 #endif
8020         }
8021
8022 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8023         /* Set up CPU (sibling) groups */
8024         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8025                 cpumask_and(this_sibling_map,
8026                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8027                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8028                         continue;
8029
8030                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8031                                         &cpu_to_cpu_group,
8032                                         send_covered, tmpmask);
8033         }
8034 #endif
8035
8036 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8037         /* Set up multi-core groups */
8038         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8039                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8040                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8041                         continue;
8042
8043                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8044                                         &cpu_to_core_group,
8045                                         send_covered, tmpmask);
8046         }
8047 #endif
8048
8049         /* Set up physical groups */
8050         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8051                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8052                 if (cpumask_empty(nodemask))
8053                         continue;
8054
8055                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8056                                         &cpu_to_phys_group,
8057                                         send_covered, tmpmask);
8058         }
8059
8060 #ifdef CONFIG_NUMA
8061         /* Set up node groups */
8062         if (sd_allnodes) {
8063                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8064                                         &cpu_to_allnodes_group,
8065                                         send_covered, tmpmask);
8066         }
8067
8068         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8069                 /* Set up node groups */
8070                 struct sched_group *sg, *prev;
8071                 int j;
8072
8073                 cpumask_clear(covered);
8074                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8075                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8076                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8077                         continue;
8078                 }
8079
8080                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8081                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8082
8083                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8084                                   GFP_KERNEL, i);
8085                 if (!sg) {
8086                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8087                                 "node %d\n", i);
8088                         goto error;
8089                 }
8090                 sched_group_nodes[i] = sg;
8091                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8092                         struct sched_domain *sd;
8093
8094                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8095                         sd->groups = sg;
8096                 }
8097                 sg->__cpu_power = 0;
8098                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8099                 sg->next = sg;
8100                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8101                 prev = sg;
8102
8103                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8104                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8105
8106                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8107                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8108                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8109                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8110                                 break;
8111
8112                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8113                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8114                                 continue;
8115
8116                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8117                                           cpumask_size(),
8118                                           GFP_KERNEL, i);
8119                         if (!sg) {
8120                                 printk(KERN_WARNING
8121                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8122                                 goto error;
8123                         }
8124                         sg->__cpu_power = 0;
8125                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8126                         sg->next = prev->next;
8127                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8128                         prev->next = sg;
8129                         prev = sg;
8130                 }
8131         }
8132 #endif
8133
8134         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8135 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8136         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8137                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8138
8139                 init_sched_groups_power(i, sd);
8140         }
8141 #endif
8142 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8143         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8144                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8145
8146                 init_sched_groups_power(i, sd);
8147         }
8148 #endif
8149
8150         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8151                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8152
8153                 init_sched_groups_power(i, sd);
8154         }
8155
8156 #ifdef CONFIG_NUMA
8157         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8158                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8159
8160         if (sd_allnodes) {
8161                 struct sched_group *sg;
8162
8163                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8164                                                                 tmpmask);
8165                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8166         }
8167 #endif
8168
8169         /* Attach the domains */
8170         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8171                 struct sched_domain *sd;
8172 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8173                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8174 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8175                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8176 #else
8177                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8178 #endif
8179                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8180         }
8181
8182         err = 0;
8183
8184 free_tmpmask:
8185         free_cpumask_var(tmpmask);
8186 free_send_covered:
8187         free_cpumask_var(send_covered);
8188 free_this_core_map:
8189         free_cpumask_var(this_core_map);
8190 free_this_sibling_map:
8191         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8192 free_nodemask:
8193         free_cpumask_var(nodemask);
8194 free_notcovered:
8195 #ifdef CONFIG_NUMA
8196         free_cpumask_var(notcovered);
8197 free_covered:
8198         free_cpumask_var(covered);
8199 free_domainspan:
8200         free_cpumask_var(domainspan);
8201 out:
8202 #endif
8203         return err;
8204
8205 free_sched_groups:
8206 #ifdef CONFIG_NUMA
8207         kfree(sched_group_nodes);
8208 #endif
8209         goto free_tmpmask;
8210
8211 #ifdef CONFIG_NUMA
8212 error:
8213         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8214         free_rootdomain(rd);
8215         goto free_tmpmask;
8216 #endif
8217 }
8218
8219 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8220 {
8221         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8222 }
8223
8224 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8225 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8226 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8227                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8228
8229 /*
8230  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8231  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8232  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8233  */
8234 static cpumask_var_t fallback_doms;
8235
8236 /*
8237  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8238  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8239  * or 0 if it stayed the same.
8240  */
8241 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8242 {
8243         return 0;
8244 }
8245
8246 /*
8247  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8248  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8249  * exclude other special cases in the future.
8250  */
8251 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8252 {
8253         int err;
8254
8255         arch_update_cpu_topology();
8256         ndoms_cur = 1;
8257         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8258         if (!doms_cur)
8259                 doms_cur = fallback_doms;
8260         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8261         dattr_cur = NULL;
8262         err = build_sched_domains(doms_cur);
8263         register_sched_domain_sysctl();
8264
8265         return err;
8266 }
8267
8268 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8269                                        struct cpumask *tmpmask)
8270 {
8271         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8272 }
8273
8274 /*
8275  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8276  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8277  */
8278 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8279 {
8280         /* Save because hotplug lock held. */
8281         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8282         int i;
8283
8284         for_each_cpu(i, cpu_map)
8285                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8286         synchronize_sched();
8287         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8288 }
8289
8290 /* handle null as "default" */
8291 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8292                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8293 {
8294         struct sched_domain_attr tmp;
8295
8296         /* fast path */
8297         if (!new && !cur)
8298                 return 1;
8299
8300         tmp = SD_ATTR_INIT;
8301         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8302                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8303                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8304 }
8305
8306 /*
8307  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8308  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8309  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8310  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8311  *
8312  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8313  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8314  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8315  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8316  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8317  * it as it is.
8318  *
8319  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8320  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8321  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8322  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8323  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8324  * to be rebuilt.
8325  *
8326  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8327  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8328  * and it will not create the default domain.
8329  *
8330  * Call with hotplug lock held
8331  */
8332 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8333 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8334                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8335 {
8336         int i, j, n;
8337         int new_topology;
8338
8339         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8340
8341         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8342         unregister_sched_domain_sysctl();
8343
8344         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8345         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8346
8347         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8348
8349         /* Destroy deleted domains */
8350         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8351                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8352                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8353                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8354                                 goto match1;
8355                 }
8356                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8357                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8358 match1:
8359                 ;
8360         }
8361
8362         if (doms_new == NULL) {
8363                 ndoms_cur = 0;
8364                 doms_new = fallback_doms;
8365                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8366                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8367         }
8368
8369         /* Build new domains */
8370         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8371                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8372                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8373                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8374                                 goto match2;
8375                 }
8376                 /* no match - add a new doms_new */
8377                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8378                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8379 match2:
8380                 ;
8381         }
8382
8383         /* Remember the new sched domains */
8384         if (doms_cur != fallback_doms)
8385                 kfree(doms_cur);
8386         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8387         doms_cur = doms_new;
8388         dattr_cur = dattr_new;
8389         ndoms_cur = ndoms_new;
8390
8391         register_sched_domain_sysctl();
8392
8393         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8394 }
8395
8396 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8397 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8398 {
8399         get_online_cpus();
8400
8401         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8402         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8403
8404         rebuild_sched_domains();
8405         put_online_cpus();
8406 }
8407
8408 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8409 {
8410         unsigned int level = 0;
8411
8412         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8413                 return -EINVAL;
8414
8415         /*
8416          * level is always be positive so don't check for
8417          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8418          * What happens on 0 or 1 byte write,
8419          * need to check for count as well?
8420          */
8421
8422         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8423                 return -EINVAL;
8424
8425         if (smt)
8426                 sched_smt_power_savings = level;
8427         else
8428                 sched_mc_power_savings = level;
8429
8430         arch_reinit_sched_domains();
8431
8432         return count;
8433 }
8434
8435 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8436 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8437                                            char *page)
8438 {
8439         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8440 }
8441 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8442                                             const char *buf, size_t count)
8443 {
8444         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8445 }
8446 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8447                          sched_mc_power_savings_show,
8448                          sched_mc_power_savings_store);
8449 #endif
8450
8451 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8452 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8453                                             char *page)
8454 {
8455         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8456 }
8457 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8458                                              const char *buf, size_t count)
8459 {
8460         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8461 }
8462 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8463                    sched_smt_power_savings_show,
8464                    sched_smt_power_savings_store);
8465 #endif
8466
8467 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8468 {
8469         int err = 0;
8470
8471 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8472         if (smt_capable())
8473                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8474                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8475 #endif
8476 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8477         if (!err && mc_capable())
8478                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8479                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8480 #endif
8481         return err;
8482 }
8483 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8484
8485 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8486 /*
8487  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8488  * When cpusets are enabled they take over this function.
8489  */
8490 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8491                                 unsigned long action, void *hcpu)
8492 {
8493         switch (action) {
8494         case CPU_ONLINE:
8495         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8496         case CPU_DEAD:
8497         case CPU_DEAD_FROZEN:
8498                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8499                 return NOTIFY_OK;
8500
8501         default:
8502                 return NOTIFY_DONE;
8503         }
8504 }
8505 #endif
8506
8507 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8508                                 unsigned long action, void *hcpu)
8509 {
8510         int cpu = (int)(long)hcpu;
8511
8512         switch (action) {
8513         case CPU_DOWN_PREPARE:
8514         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8515                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8516                 return NOTIFY_OK;
8517
8518         case CPU_DOWN_FAILED:
8519         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8520         case CPU_ONLINE:
8521         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8522                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8523                 return NOTIFY_OK;
8524
8525         default:
8526                 return NOTIFY_DONE;
8527         }
8528 }
8529
8530 void __init sched_init_smp(void)
8531 {
8532         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8533
8534         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8535
8536 #if defined(CONFIG_NUMA)
8537         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8538                                                                 GFP_KERNEL);
8539         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8540 #endif
8541         get_online_cpus();
8542         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8543         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8544         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8545         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8546                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8547         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8548         put_online_cpus();
8549
8550 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8551         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8552         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8553 #endif
8554
8555         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8556         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8557
8558         init_hrtick();
8559
8560         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8561         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8562                 BUG();
8563         sched_init_granularity();
8564         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8565
8566         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8567         init_sched_rt_class();
8568 }
8569 #else
8570 void __init sched_init_smp(void)
8571 {
8572         sched_init_granularity();
8573 }
8574 #endif /* CONFIG_SMP */
8575
8576 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8577 {
8578         return in_lock_functions(addr) ||
8579                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8580                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8581 }
8582
8583 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8584 {
8585         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8586         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8587 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8588         cfs_rq->rq = rq;
8589 #endif
8590         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8591 }
8592
8593 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8594 {
8595         struct rt_prio_array *array;
8596         int i;
8597
8598         array = &rt_rq->active;
8599         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8600                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8601                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8602         }
8603         /* delimiter for bitsearch: */
8604         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8605
8606 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8607         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8608 #ifdef CONFIG_SMP
8609         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8610 #endif
8611 #endif
8612 #ifdef CONFIG_SMP
8613         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8614         rt_rq->overloaded = 0;
8615         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8616 #endif
8617
8618         rt_rq->rt_time = 0;
8619         rt_rq->rt_throttled = 0;
8620         rt_rq->rt_runtime = 0;
8621         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8622
8623 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8624         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8625         rt_rq->rq = rq;
8626 #endif
8627 }
8628
8629 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8630 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8631                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8632                                 struct sched_entity *parent)
8633 {
8634         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8635         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8636         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8637         cfs_rq->tg = tg;
8638         if (add)
8639                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8640
8641         tg->se[cpu] = se;
8642         /* se could be NULL for init_task_group */
8643         if (!se)
8644                 return;
8645
8646         if (!parent)
8647                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8648         else
8649                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8650
8651         se->my_q = cfs_rq;
8652         se->load.weight = tg->shares;
8653         se->load.inv_weight = 0;
8654         se->parent = parent;
8655 }
8656 #endif
8657
8658 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8659 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8660                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8661                 struct sched_rt_entity *parent)
8662 {
8663         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8664
8665         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8666         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8667         rt_rq->tg = tg;
8668         rt_rq->rt_se = rt_se;
8669         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8670         if (add)
8671                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8672
8673         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8674         if (!rt_se)
8675                 return;
8676
8677         if (!parent)
8678                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8679         else
8680                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8681
8682         rt_se->my_q = rt_rq;
8683         rt_se->parent = parent;
8684         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8685 }
8686 #endif
8687
8688 void __init sched_init(void)
8689 {
8690         int i, j;
8691         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8692
8693 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8694         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8695 #endif
8696 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8697         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8698 #endif
8699 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8700         alloc_size *= 2;
8701 #endif
8702 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8703         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8704 #endif
8705         /*
8706          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8707          * we use alloc_bootmem().
8708          */
8709         if (alloc_size) {
8710                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8711
8712 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8713                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8714                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8715
8716                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8717                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8718
8719 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8720                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8721                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8722
8723                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8724                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8725 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8726 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8727 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8728                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8729                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8730
8731                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8732                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8733
8734 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8735                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8736                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8737
8738                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8739                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8740 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8741 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8742 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8743                 for_each_possible_cpu(i) {
8744                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8745                         ptr += cpumask_size();
8746                 }
8747 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8748         }
8749
8750 #ifdef CONFIG_SMP
8751         init_defrootdomain();
8752 #endif
8753
8754         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8755                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8756
8757 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8758         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8759                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8760 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8761         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8762                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8763 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8764 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8765
8766 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8767         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8768         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8769
8770 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8771         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8772         init_task_group.parent = &root_task_group;
8773         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8774 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8775 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8776
8777         for_each_possible_cpu(i) {
8778                 struct rq *rq;
8779
8780                 rq = cpu_rq(i);
8781                 spin_lock_init(&rq->lock);
8782                 rq->nr_running = 0;
8783                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8784                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8785 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8786                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8787                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8788 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8789                 /*
8790                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8791                  *
8792                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8793                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8794                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8795                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8796                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8797                  * (se->load.weight).
8798                  *
8799                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8800                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8801                  * then A0's share of the cpu resource is:
8802                  *
8803                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8804                  *
8805                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8806                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8807                  */
8808                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8809 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8810                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8811                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8812                 /*
8813                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8814                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8815                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8816                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8817                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8818                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8819                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8820                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8821                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8822                  */
8823                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8824                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8825                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8826                                 root_task_group.se[i]);
8827
8828 #endif
8829 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8830
8831                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8832 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8833                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8834 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8835                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8836 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8837                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8838                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8839                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8840                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8841                                 root_task_group.rt_se[i]);
8842 #endif
8843 #endif
8844
8845                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8846                         rq->cpu_load[j] = 0;
8847 #ifdef CONFIG_SMP
8848                 rq->sd = NULL;
8849                 rq->rd = NULL;
8850                 rq->active_balance = 0;
8851                 rq->next_balance = jiffies;
8852                 rq->push_cpu = 0;
8853                 rq->cpu = i;
8854                 rq->online = 0;
8855                 rq->migration_thread = NULL;
8856                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8857                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8858 #endif
8859                 init_rq_hrtick(rq);
8860                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8861         }
8862
8863         set_load_weight(&init_task);
8864
8865 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8866         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8867 #endif
8868
8869 #ifdef CONFIG_SMP
8870         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8871 #endif
8872
8873 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8874         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8875 #endif
8876
8877         /*
8878          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8879          */
8880         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8881         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8882
8883         /*
8884          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8885          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8886          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8887          * when this runqueue becomes "idle".
8888          */
8889         init_idle(current, smp_processor_id());
8890         /*
8891          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8892          */
8893         current->sched_class = &fair_sched_class;
8894
8895         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8896         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8897 #ifdef CONFIG_SMP
8898 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8899         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8900 #endif
8901         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8902 #endif /* SMP */
8903
8904         scheduler_running = 1;
8905 }
8906
8907 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8908 void __might_sleep(char *file, int line)
8909 {
8910 #ifdef in_atomic
8911         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8912
8913         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8914                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8915                 return;
8916         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8917                 return;
8918         prev_jiffy = jiffies;
8919
8920         printk(KERN_ERR
8921                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8922                         file, line);
8923         printk(KERN_ERR
8924                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8925                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8926                         current->pid, current->comm);
8927
8928         debug_show_held_locks(current);
8929         if (irqs_disabled())
8930                 print_irqtrace_events(current);
8931         dump_stack();
8932 #endif
8933 }
8934 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8935 #endif
8936
8937 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8938 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8939 {
8940         int on_rq;
8941
8942         update_rq_clock(rq);
8943         on_rq = p->se.on_rq;
8944         if (on_rq)
8945                 deactivate_task(rq, p, 0);
8946         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8947         if (on_rq) {
8948                 activate_task(rq, p, 0);
8949                 resched_task(rq->curr);
8950         }
8951 }
8952
8953 void normalize_rt_tasks(void)
8954 {
8955         struct task_struct *g, *p;
8956         unsigned long flags;
8957         struct rq *rq;
8958
8959         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8960         do_each_thread(g, p) {
8961                 /*
8962                  * Only normalize user tasks:
8963                  */
8964                 if (!p->mm)
8965                         continue;
8966
8967                 p->se.exec_start                = 0;
8968 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8969                 p->se.wait_start                = 0;
8970                 p->se.sleep_start               = 0;
8971                 p->se.block_start               = 0;
8972 #endif
8973
8974                 if (!rt_task(p)) {
8975                         /*
8976                          * Renice negative nice level userspace
8977                          * tasks back to 0:
8978                          */
8979                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8980                                 set_user_nice(p, 0);
8981                         continue;
8982                 }
8983
8984                 spin_lock(&p->pi_lock);
8985                 rq = __task_rq_lock(p);
8986
8987                 normalize_task(rq, p);
8988
8989                 __task_rq_unlock(rq);
8990                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8991         } while_each_thread(g, p);
8992
8993         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8994 }
8995
8996 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8997
8998 #ifdef CONFIG_IA64
8999 /*
9000  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9001  *
9002  * They can only be called when the whole system has been
9003  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9004  * activity can take place. Using them for anything else would
9005  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9006  * under any other configuration.
9007  */
9008
9009 /**
9010  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9011  * @cpu: the processor in question.
9012  *
9013  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9014  */
9015 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9016 {
9017         return cpu_curr(cpu);
9018 }
9019
9020 /**
9021  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9022  * @cpu: the processor in question.
9023  * @p: the task pointer to set.
9024  *
9025  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9026  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9027  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9028  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9029  * and caller must save the original value of the current task (see
9030  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9031  * re-starting the system.
9032  *
9033  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9034  */
9035 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9036 {
9037         cpu_curr(cpu) = p;
9038 }
9039
9040 #endif
9041
9042 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9043 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9044 {
9045         int i;
9046
9047         for_each_possible_cpu(i) {
9048                 if (tg->cfs_rq)
9049                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9050                 if (tg->se)
9051                         kfree(tg->se[i]);
9052         }
9053
9054         kfree(tg->cfs_rq);
9055         kfree(tg->se);
9056 }
9057
9058 static
9059 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9060 {
9061         struct cfs_rq *cfs_rq;
9062         struct sched_entity *se;
9063         struct rq *rq;
9064         int i;
9065
9066         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9067         if (!tg->cfs_rq)
9068                 goto err;
9069         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9070         if (!tg->se)
9071                 goto err;
9072
9073         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9074
9075         for_each_possible_cpu(i) {
9076                 rq = cpu_rq(i);
9077
9078                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9079                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9080                 if (!cfs_rq)
9081                         goto err;
9082
9083                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9084                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9085                 if (!se)
9086                         goto err;
9087
9088                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9089         }
9090
9091         return 1;
9092
9093  err:
9094         return 0;
9095 }
9096
9097 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9098 {
9099         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9100                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9101 }
9102
9103 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9104 {
9105         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9106 }
9107 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9108 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9109 {
9110 }
9111
9112 static inline
9113 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9114 {
9115         return 1;
9116 }
9117
9118 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9119 {
9120 }
9121
9122 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9123 {
9124 }
9125 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9126
9127 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9128 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9129 {
9130         int i;
9131
9132         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9133
9134         for_each_possible_cpu(i) {
9135                 if (tg->rt_rq)
9136                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9137                 if (tg->rt_se)
9138                         kfree(tg->rt_se[i]);
9139         }
9140
9141         kfree(tg->rt_rq);
9142         kfree(tg->rt_se);
9143 }
9144
9145 static
9146 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9147 {
9148         struct rt_rq *rt_rq;
9149         struct sched_rt_entity *rt_se;
9150         struct rq *rq;
9151         int i;
9152
9153         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9154         if (!tg->rt_rq)
9155                 goto err;
9156         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9157         if (!tg->rt_se)
9158                 goto err;
9159
9160         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9161                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9162
9163         for_each_possible_cpu(i) {
9164                 rq = cpu_rq(i);
9165
9166                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9167                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9168                 if (!rt_rq)
9169                         goto err;
9170
9171                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9172                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9173                 if (!rt_se)
9174                         goto err;
9175
9176                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9177         }
9178
9179         return 1;
9180
9181  err:
9182         return 0;
9183 }
9184
9185 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9186 {
9187         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9188                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9189 }
9190
9191 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9192 {
9193         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9194 }
9195 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9196 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9197 {
9198 }
9199
9200 static inline
9201 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9202 {
9203         return 1;
9204 }
9205
9206 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9207 {
9208 }
9209
9210 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9211 {
9212 }
9213 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9214
9215 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9216 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9217 {
9218         free_fair_sched_group(tg);
9219         free_rt_sched_group(tg);
9220         kfree(tg);
9221 }
9222
9223 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9224 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9225 {
9226         struct task_group *tg;
9227         unsigned long flags;
9228         int i;
9229
9230         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9231         if (!tg)
9232                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9233
9234         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9235                 goto err;
9236
9237         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9238                 goto err;
9239
9240         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9241         for_each_possible_cpu(i) {
9242                 register_fair_sched_group(tg, i);
9243                 register_rt_sched_group(tg, i);
9244         }
9245         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9246
9247         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9248
9249         tg->parent = parent;
9250         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9251         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9252         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9253
9254         return tg;
9255
9256 err:
9257         free_sched_group(tg);
9258         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9259 }
9260
9261 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9262 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9263 {
9264         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9265         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9266 }
9267
9268 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9269 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9270 {
9271         unsigned long flags;
9272         int i;
9273
9274         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9275         for_each_possible_cpu(i) {
9276                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9277                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9278         }
9279         list_del_rcu(&tg->list);
9280         list_del_rcu(&tg->siblings);
9281         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9282
9283         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9284         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9285 }
9286
9287 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9288  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9289  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9290  *      reflect its new group.
9291  */
9292 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9293 {
9294         int on_rq, running;
9295         unsigned long flags;
9296         struct rq *rq;
9297
9298         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9299
9300         update_rq_clock(rq);
9301
9302         running = task_current(rq, tsk);
9303         on_rq = tsk->se.on_rq;
9304
9305         if (on_rq)
9306                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9307         if (unlikely(running))
9308                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9309
9310         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9311
9312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9313         if (tsk->sched_class->moved_group)
9314                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9315 #endif
9316
9317         if (unlikely(running))
9318                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9319         if (on_rq)
9320                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9321
9322         task_rq_unlock(rq, &flags);
9323 }
9324 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9325
9326 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9327 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9328 {
9329         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9330         int on_rq;
9331
9332         on_rq = se->on_rq;
9333         if (on_rq)
9334                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9335
9336         se->load.weight = shares;
9337         se->load.inv_weight = 0;
9338
9339         if (on_rq)
9340                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9341 }
9342
9343 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9344 {
9345         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9346         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9347         unsigned long flags;
9348
9349         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9350         __set_se_shares(se, shares);
9351         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9352 }
9353
9354 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9355
9356 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9357 {
9358         int i;
9359         unsigned long flags;
9360
9361         /*
9362          * We can't change the weight of the root cgroup.
9363          */
9364         if (!tg->se[0])
9365                 return -EINVAL;
9366
9367         if (shares < MIN_SHARES)
9368                 shares = MIN_SHARES;
9369         else if (shares > MAX_SHARES)
9370                 shares = MAX_SHARES;
9371
9372         mutex_lock(&shares_mutex);
9373         if (tg->shares == shares)
9374                 goto done;
9375
9376         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9377         for_each_possible_cpu(i)
9378                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9379         list_del_rcu(&tg->siblings);
9380         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9381
9382         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9383         synchronize_sched();
9384
9385         /*
9386          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9387          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9388          */
9389         tg->shares = shares;
9390         for_each_possible_cpu(i) {
9391                 /*
9392                  * force a rebalance
9393                  */
9394                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9395                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9396         }
9397
9398         /*
9399          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9400          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9401          */
9402         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9403         for_each_possible_cpu(i)
9404                 register_fair_sched_group(tg, i);
9405         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9406         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9407 done:
9408         mutex_unlock(&shares_mutex);
9409         return 0;
9410 }
9411
9412 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9413 {
9414         return tg->shares;
9415 }
9416 #endif
9417
9418 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9419 /*
9420  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9421  */
9422 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9423
9424 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9425 {
9426         if (runtime == RUNTIME_INF)
9427                 return 1ULL << 20;
9428
9429         return div64_u64(runtime << 20, period);
9430 }
9431
9432 /* Must be called with tasklist_lock held */
9433 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9434 {
9435         struct task_struct *g, *p;
9436
9437         do_each_thread(g, p) {
9438                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9439                         return 1;
9440         } while_each_thread(g, p);
9441
9442         return 0;
9443 }
9444
9445 struct rt_schedulable_data {
9446         struct task_group *tg;
9447         u64 rt_period;
9448         u64 rt_runtime;
9449 };
9450
9451 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9452 {
9453         struct rt_schedulable_data *d = data;
9454         struct task_group *child;
9455         unsigned long total, sum = 0;
9456         u64 period, runtime;
9457
9458         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9459         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9460
9461         if (tg == d->tg) {
9462                 period = d->rt_period;
9463                 runtime = d->rt_runtime;
9464         }
9465
9466 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9467         if (tg == &root_task_group) {
9468                 period = global_rt_period();
9469                 runtime = global_rt_runtime();
9470         }
9471 #endif
9472
9473         /*
9474          * Cannot have more runtime than the period.
9475          */
9476         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9477                 return -EINVAL;
9478
9479         /*
9480          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9481          */
9482         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9483                 return -EBUSY;
9484
9485         total = to_ratio(period, runtime);
9486
9487         /*
9488          * Nobody can have more than the global setting allows.
9489          */
9490         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9491                 return -EINVAL;
9492
9493         /*
9494          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9495          */
9496         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9497                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9498                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9499
9500                 if (child == d->tg) {
9501                         period = d->rt_period;
9502                         runtime = d->rt_runtime;
9503                 }
9504
9505                 sum += to_ratio(period, runtime);
9506         }
9507
9508         if (sum > total)
9509                 return -EINVAL;
9510
9511         return 0;
9512 }
9513
9514 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9515 {
9516         struct rt_schedulable_data data = {
9517                 .tg = tg,
9518                 .rt_period = period,
9519                 .rt_runtime = runtime,
9520         };
9521
9522         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9523 }
9524
9525 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9526                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9527 {
9528         int i, err = 0;
9529
9530         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9531         read_lock(&tasklist_lock);
9532         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9533         if (err)
9534                 goto unlock;
9535
9536         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9537         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9538         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9539
9540         for_each_possible_cpu(i) {
9541                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9542
9543                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9544                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9545                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9546         }
9547         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9548  unlock:
9549         read_unlock(&tasklist_lock);
9550         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9551
9552         return err;
9553 }
9554
9555 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9556 {
9557         u64 rt_runtime, rt_period;
9558
9559         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9560         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9561         if (rt_runtime_us < 0)
9562                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9563
9564         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9565 }
9566
9567 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9568 {
9569         u64 rt_runtime_us;
9570
9571         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9572                 return -1;
9573
9574         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9575         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9576         return rt_runtime_us;
9577 }
9578
9579 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9580 {
9581         u64 rt_runtime, rt_period;
9582
9583         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9584         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9585
9586         if (rt_period == 0)
9587                 return -EINVAL;
9588
9589         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9590 }
9591
9592 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9593 {
9594         u64 rt_period_us;
9595
9596         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9597         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9598         return rt_period_us;
9599 }
9600
9601 static int sched_rt_global_constraints(void)
9602 {
9603         u64 runtime, period;
9604         int ret = 0;
9605
9606         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9607                 return -EINVAL;
9608
9609         runtime = global_rt_runtime();
9610         period = global_rt_period();
9611
9612         /*
9613          * Sanity check on the sysctl variables.
9614          */
9615         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9616                 return -EINVAL;
9617
9618         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9619         read_lock(&tasklist_lock);
9620         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9621         read_unlock(&tasklist_lock);
9622         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9623
9624         return ret;
9625 }
9626
9627 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9628 {
9629         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9630         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9631                 return 0;
9632
9633         return 1;
9634 }
9635
9636 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9637 static int sched_rt_global_constraints(void)
9638 {
9639         unsigned long flags;
9640         int i;
9641
9642         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9643                 return -EINVAL;
9644
9645         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9646         for_each_possible_cpu(i) {
9647                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9648
9649                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9650                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9651                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9652         }
9653         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9654
9655         return 0;
9656 }
9657 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9658
9659 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9660                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9661                 loff_t *ppos)
9662 {
9663         int ret;
9664         int old_period, old_runtime;
9665         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9666
9667         mutex_lock(&mutex);
9668         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9669         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9670
9671         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9672
9673         if (!ret && write) {
9674                 ret = sched_rt_global_constraints();
9675                 if (ret) {
9676                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9677                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9678                 } else {
9679                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9680                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9681                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9682                 }
9683         }
9684         mutex_unlock(&mutex);
9685
9686         return ret;
9687 }
9688
9689 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9690
9691 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9692 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9693 {
9694         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9695                             struct task_group, css);
9696 }
9697
9698 static struct cgroup_subsys_state *
9699 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9700 {
9701         struct task_group *tg, *parent;
9702
9703         if (!cgrp->parent) {
9704                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9705                 return &init_task_group.css;
9706         }
9707
9708         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9709         tg = sched_create_group(parent);
9710         if (IS_ERR(tg))
9711                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9712
9713         return &tg->css;
9714 }
9715
9716 static void
9717 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9718 {
9719         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9720
9721         sched_destroy_group(tg);
9722 }
9723
9724 static int
9725 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9726                       struct task_struct *tsk)
9727 {
9728 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9729         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9730                 return -EINVAL;
9731 #else
9732         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9733         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9734                 return -EINVAL;
9735 #endif
9736
9737         return 0;
9738 }
9739
9740 static void
9741 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9742                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9743 {
9744         sched_move_task(tsk);
9745 }
9746
9747 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9748 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9749                                 u64 shareval)
9750 {
9751         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9752 }
9753
9754 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9755 {
9756         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9757
9758         return (u64) tg->shares;
9759 }
9760 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9761
9762 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9763 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9764                                 s64 val)
9765 {
9766         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9767 }
9768
9769 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9770 {
9771         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9772 }
9773
9774 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9775                 u64 rt_period_us)
9776 {
9777         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9778 }
9779
9780 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9781 {
9782         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9783 }
9784 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9785
9786 static struct cftype cpu_files[] = {
9787 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9788         {
9789                 .name = "shares",
9790                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9791                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9792         },
9793 #endif
9794 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9795         {
9796                 .name = "rt_runtime_us",
9797                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9798                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9799         },
9800         {
9801                 .name = "rt_period_us",
9802                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9803                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9804         },
9805 #endif
9806 };
9807
9808 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9809 {
9810         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9811 }
9812
9813 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9814         .name           = "cpu",
9815         .create         = cpu_cgroup_create,
9816         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9817         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9818         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9819         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9820         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9821         .early_init     = 1,
9822 };
9823
9824 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9825
9826 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9827
9828 /*
9829  * CPU accounting code for task groups.
9830  *
9831  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9832  * (balbir@in.ibm.com).
9833  */
9834
9835 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9836 struct cpuacct {
9837         struct cgroup_subsys_state css;
9838         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9839         u64 *cpuusage;
9840         struct cpuacct *parent;
9841 };
9842
9843 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9844
9845 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9846 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9847 {
9848         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9849                             struct cpuacct, css);
9850 }
9851
9852 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9853 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9854 {
9855         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9856                             struct cpuacct, css);
9857 }
9858
9859 /* create a new cpu accounting group */
9860 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9861         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9862 {
9863         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9864
9865         if (!ca)
9866                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9867
9868         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9869         if (!ca->cpuusage) {
9870                 kfree(ca);
9871                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9872         }
9873
9874         if (cgrp->parent)
9875                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9876
9877         return &ca->css;
9878 }
9879
9880 /* destroy an existing cpu accounting group */
9881 static void
9882 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9883 {
9884         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9885
9886         free_percpu(ca->cpuusage);
9887         kfree(ca);
9888 }
9889
9890 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9891 {
9892         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9893         u64 data;
9894
9895 #ifndef CONFIG_64BIT
9896         /*
9897          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9898          */
9899         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9900         data = *cpuusage;
9901         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9902 #else
9903         data = *cpuusage;
9904 #endif
9905
9906         return data;
9907 }
9908
9909 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9910 {
9911         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9912
9913 #ifndef CONFIG_64BIT
9914         /*
9915          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9916          */
9917         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9918         *cpuusage = val;
9919         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9920 #else
9921         *cpuusage = val;
9922 #endif
9923 }
9924
9925 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9926 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9927 {
9928         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9929         u64 totalcpuusage = 0;
9930         int i;
9931
9932         for_each_present_cpu(i)
9933                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9934
9935         return totalcpuusage;
9936 }
9937
9938 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9939                                                                 u64 reset)
9940 {
9941         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9942         int err = 0;
9943         int i;
9944
9945         if (reset) {
9946                 err = -EINVAL;
9947                 goto out;
9948         }
9949
9950         for_each_present_cpu(i)
9951                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9952
9953 out:
9954         return err;
9955 }
9956
9957 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9958                                    struct seq_file *m)
9959 {
9960         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9961         u64 percpu;
9962         int i;
9963
9964         for_each_present_cpu(i) {
9965                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9966                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9967         }
9968         seq_printf(m, "\n");
9969         return 0;
9970 }
9971
9972 static struct cftype files[] = {
9973         {
9974                 .name = "usage",
9975                 .read_u64 = cpuusage_read,
9976                 .write_u64 = cpuusage_write,
9977         },
9978         {
9979                 .name = "usage_percpu",
9980                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9981         },
9982
9983 };
9984
9985 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9986 {
9987         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9988 }
9989
9990 /*
9991  * charge this task's execution time to its accounting group.
9992  *
9993  * called with rq->lock held.
9994  */
9995 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9996 {
9997         struct cpuacct *ca;
9998         int cpu;
9999
10000         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10001                 return;
10002
10003         cpu = task_cpu(tsk);
10004         ca = task_ca(tsk);
10005
10006         for (; ca; ca = ca->parent) {
10007                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10008                 *cpuusage += cputime;
10009         }
10010 }
10011
10012 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10013         .name = "cpuacct",
10014         .create = cpuacct_create,
10015         .destroy = cpuacct_destroy,
10016         .populate = cpuacct_populate,
10017         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10018 };
10019 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */