Merge branch 'linus' into perfcounters/core
[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                 unsigned long delta;
235                 ktime_t soft, hard;
236
237                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
238                         break;
239
240                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
241                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
242
243                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
244                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
245                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
246                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
247                                 HRTIMER_MODE_ABS, 0);
248         }
249         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
250 }
251
252 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
253 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
254 {
255         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
256 }
257 #endif
258
259 /*
260  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
261  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
262  */
263 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
264
265 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
266
267 #include <linux/cgroup.h>
268
269 struct cfs_rq;
270
271 static LIST_HEAD(task_groups);
272
273 /* task group related information */
274 struct task_group {
275 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
276         struct cgroup_subsys_state css;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280         uid_t uid;
281 #endif
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284         /* schedulable entities of this group on each cpu */
285         struct sched_entity **se;
286         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
287         struct cfs_rq **cfs_rq;
288         unsigned long shares;
289 #endif
290
291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
292         struct sched_rt_entity **rt_se;
293         struct rt_rq **rt_rq;
294
295         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
296 #endif
297
298         struct rcu_head rcu;
299         struct list_head list;
300
301         struct task_group *parent;
302         struct list_head siblings;
303         struct list_head children;
304 };
305
306 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
307
308 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
309 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
310 {
311         user->tg->uid = user->uid;
312 }
313
314 /*
315  * Root task group.
316  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
317  *      be a child to this group.
318  */
319 struct task_group root_task_group;
320
321 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
322 /* Default task group's sched entity on each cpu */
323 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
324 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
325 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
326 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
327
328 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
329 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
330 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
331 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
332 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
333 #define root_task_group init_task_group
334 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
335
336 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
337  * a task group's cpu shares.
338  */
339 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
340
341 #ifdef CONFIG_SMP
342 static int root_task_group_empty(void)
343 {
344         return list_empty(&root_task_group.children);
345 }
346 #endif
347
348 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
349 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
350 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
351 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
352 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
353 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
354
355 /*
356  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
357  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
358  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
359  * too large, so as the shares value of a task group.
360  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
361  *  limitation from this.)
362  */
363 #define MIN_SHARES      2
364 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
365
366 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
367 #endif
368
369 /* Default task group.
370  *      Every task in system belong to this group at bootup.
371  */
372 struct task_group init_task_group;
373
374 /* return group to which a task belongs */
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         struct task_group *tg;
378
379 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
380         rcu_read_lock();
381         tg = __task_cred(p)->user->tg;
382         rcu_read_unlock();
383 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
384         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
385                                 struct task_group, css);
386 #else
387         tg = &init_task_group;
388 #endif
389         return tg;
390 }
391
392 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
393 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
394 {
395 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
396         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
397         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
398 #endif
399
400 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
401         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
402         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
403 #endif
404 }
405
406 #else
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409 static int root_task_group_empty(void)
410 {
411         return 1;
412 }
413 #endif
414
415 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
416 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
417 {
418         return NULL;
419 }
420
421 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
422
423 /* CFS-related fields in a runqueue */
424 struct cfs_rq {
425         struct load_weight load;
426         unsigned long nr_running;
427
428         u64 exec_clock;
429         u64 min_vruntime;
430
431         struct rb_root tasks_timeline;
432         struct rb_node *rb_leftmost;
433
434         struct list_head tasks;
435         struct list_head *balance_iterator;
436
437         /*
438          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
439          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
440          */
441         struct sched_entity *curr, *next, *last;
442
443         unsigned int nr_spread_over;
444
445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
446         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
447
448         /*
449          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
450          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
451          * (like users, containers etc.)
452          *
453          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
454          * list is used during load balance.
455          */
456         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
457         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
458
459 #ifdef CONFIG_SMP
460         /*
461          * the part of load.weight contributed by tasks
462          */
463         unsigned long task_weight;
464
465         /*
466          *   h_load = weight * f(tg)
467          *
468          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
469          * this group.
470          */
471         unsigned long h_load;
472
473         /*
474          * this cpu's part of tg->shares
475          */
476         unsigned long shares;
477
478         /*
479          * load.weight at the time we set shares
480          */
481         unsigned long rq_weight;
482 #endif
483 #endif
484 };
485
486 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
487 struct rt_rq {
488         struct rt_prio_array active;
489         unsigned long rt_nr_running;
490 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
491         struct {
492                 int curr; /* highest queued rt task prio */
493 #ifdef CONFIG_SMP
494                 int next; /* next highest */
495 #endif
496         } highest_prio;
497 #endif
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         unsigned long rt_nr_migratory;
500         int overloaded;
501         struct plist_head pushable_tasks;
502 #endif
503         int rt_throttled;
504         u64 rt_time;
505         u64 rt_runtime;
506         /* Nests inside the rq lock: */
507         spinlock_t rt_runtime_lock;
508
509 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
510         unsigned long rt_nr_boosted;
511
512         struct rq *rq;
513         struct list_head leaf_rt_rq_list;
514         struct task_group *tg;
515         struct sched_rt_entity *rt_se;
516 #endif
517 };
518
519 #ifdef CONFIG_SMP
520
521 /*
522  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
523  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
524  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
525  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
526  * object.
527  *
528  */
529 struct root_domain {
530         atomic_t refcount;
531         cpumask_var_t span;
532         cpumask_var_t online;
533
534         /*
535          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
536          * one runnable RT task.
537          */
538         cpumask_var_t rto_mask;
539         atomic_t rto_count;
540 #ifdef CONFIG_SMP
541         struct cpupri cpupri;
542 #endif
543 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
544         /*
545          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
546          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
547          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
548          */
549         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
550 #endif
551 };
552
553 /*
554  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
555  * members (mimicking the global state we have today).
556  */
557 static struct root_domain def_root_domain;
558
559 #endif
560
561 /*
562  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
563  *
564  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
565  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
566  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
567  */
568 struct rq {
569         /* runqueue lock: */
570         spinlock_t lock;
571
572         /*
573          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
574          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
575          */
576         unsigned long nr_running;
577         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
578         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
579 #ifdef CONFIG_NO_HZ
580         unsigned long last_tick_seen;
581         unsigned char in_nohz_recently;
582 #endif
583         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
584         struct load_weight load;
585         unsigned long nr_load_updates;
586         u64 nr_switches;
587         u64 nr_migrations_in;
588
589         struct cfs_rq cfs;
590         struct rt_rq rt;
591
592 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
593         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
594         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
595 #endif
596 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
597         struct list_head leaf_rt_rq_list;
598 #endif
599
600         /*
601          * This is part of a global counter where only the total sum
602          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
603          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
604          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
605          */
606         unsigned long nr_uninterruptible;
607
608         struct task_struct *curr, *idle;
609         unsigned long next_balance;
610         struct mm_struct *prev_mm;
611
612         u64 clock;
613
614         atomic_t nr_iowait;
615
616 #ifdef CONFIG_SMP
617         struct root_domain *rd;
618         struct sched_domain *sd;
619
620         unsigned char idle_at_tick;
621         /* For active balancing */
622         int active_balance;
623         int push_cpu;
624         /* cpu of this runqueue: */
625         int cpu;
626         int online;
627
628         unsigned long avg_load_per_task;
629
630         struct task_struct *migration_thread;
631         struct list_head migration_queue;
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
635 #ifdef CONFIG_SMP
636         int hrtick_csd_pending;
637         struct call_single_data hrtick_csd;
638 #endif
639         struct hrtimer hrtick_timer;
640 #endif
641
642 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
643         /* latency stats */
644         struct sched_info rq_sched_info;
645         unsigned long long rq_cpu_time;
646         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
647
648         /* sys_sched_yield() stats */
649         unsigned int yld_count;
650
651         /* schedule() stats */
652         unsigned int sched_switch;
653         unsigned int sched_count;
654         unsigned int sched_goidle;
655
656         /* try_to_wake_up() stats */
657         unsigned int ttwu_count;
658         unsigned int ttwu_local;
659
660         /* BKL stats */
661         unsigned int bkl_count;
662 #endif
663 };
664
665 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
666
667 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
668 {
669         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
670 }
671
672 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
673 {
674 #ifdef CONFIG_SMP
675         return rq->cpu;
676 #else
677         return 0;
678 #endif
679 }
680
681 /*
682  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
683  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
684  *
685  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
686  * preempt-disabled sections.
687  */
688 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
689         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
690
691 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
692 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
693 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
694 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
695
696 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
697 {
698         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
699 }
700
701 /*
702  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
703  */
704 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
705 # define const_debug __read_mostly
706 #else
707 # define const_debug static const
708 #endif
709
710 /**
711  * runqueue_is_locked
712  *
713  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
714  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
715  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
716  */
717 int runqueue_is_locked(void)
718 {
719         int cpu = get_cpu();
720         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
721         int ret;
722
723         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
724         put_cpu();
725         return ret;
726 }
727
728 /*
729  * Debugging: various feature bits
730  */
731
732 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
733         __SCHED_FEAT_##name ,
734
735 enum {
736 #include "sched_features.h"
737 };
738
739 #undef SCHED_FEAT
740
741 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
742         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
743
744 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
745 #include "sched_features.h"
746         0;
747
748 #undef SCHED_FEAT
749
750 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
751 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
752         #name ,
753
754 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
755 #include "sched_features.h"
756         NULL
757 };
758
759 #undef SCHED_FEAT
760
761 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
762 {
763         int i;
764
765         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
766                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
767                         seq_puts(m, "NO_");
768                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
769         }
770         seq_puts(m, "\n");
771
772         return 0;
773 }
774
775 static ssize_t
776 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
777                 size_t cnt, loff_t *ppos)
778 {
779         char buf[64];
780         char *cmp = buf;
781         int neg = 0;
782         int i;
783
784         if (cnt > 63)
785                 cnt = 63;
786
787         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
788                 return -EFAULT;
789
790         buf[cnt] = 0;
791
792         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
793                 neg = 1;
794                 cmp += 3;
795         }
796
797         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
798                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
799
800                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
801                         if (neg)
802                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
803                         else
804                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
805                         break;
806                 }
807         }
808
809         if (!sched_feat_names[i])
810                 return -EINVAL;
811
812         filp->f_pos += cnt;
813
814         return cnt;
815 }
816
817 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
818 {
819         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
820 }
821
822 static struct file_operations sched_feat_fops = {
823         .open           = sched_feat_open,
824         .write          = sched_feat_write,
825         .read           = seq_read,
826         .llseek         = seq_lseek,
827         .release        = single_release,
828 };
829
830 static __init int sched_init_debug(void)
831 {
832         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
833                         &sched_feat_fops);
834
835         return 0;
836 }
837 late_initcall(sched_init_debug);
838
839 #endif
840
841 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
842
843 /*
844  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
845  * Limited because this is done with IRQs disabled.
846  */
847 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
848
849 /*
850  * ratelimit for updating the group shares.
851  * default: 0.25ms
852  */
853 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
854
855 /*
856  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
857  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
858  * default: 4
859  */
860 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
861
862 /*
863  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
864  * default: 1s
865  */
866 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
867
868 static __read_mostly int scheduler_running;
869
870 /*
871  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
872  * default: 0.95s
873  */
874 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
875
876 static inline u64 global_rt_period(void)
877 {
878         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 static inline u64 global_rt_runtime(void)
882 {
883         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
884                 return RUNTIME_INF;
885
886         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
887 }
888
889 #ifndef prepare_arch_switch
890 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
891 #endif
892 #ifndef finish_arch_switch
893 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
894 #endif
895
896 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
897 {
898         return rq->curr == p;
899 }
900
901 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
902 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904         return task_current(rq, p);
905 }
906
907 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
908 {
909 }
910
911 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
912 {
913 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
914         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
915         rq->lock.owner = current;
916 #endif
917         /*
918          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
919          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
920          * prev into current:
921          */
922         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
923
924         spin_unlock_irq(&rq->lock);
925 }
926
927 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
928 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         return p->oncpu;
932 #else
933         return task_current(rq, p);
934 #endif
935 }
936
937 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
938 {
939 #ifdef CONFIG_SMP
940         /*
941          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
942          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
943          * here.
944          */
945         next->oncpu = 1;
946 #endif
947 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
948         spin_unlock_irq(&rq->lock);
949 #else
950         spin_unlock(&rq->lock);
951 #endif
952 }
953
954 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
955 {
956 #ifdef CONFIG_SMP
957         /*
958          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
959          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
960          * finished.
961          */
962         smp_wmb();
963         prev->oncpu = 0;
964 #endif
965 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
966         local_irq_enable();
967 #endif
968 }
969 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
970
971 /*
972  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
973  * Must be called interrupts disabled.
974  */
975 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
976         __acquires(rq->lock)
977 {
978         for (;;) {
979                 struct rq *rq = task_rq(p);
980                 spin_lock(&rq->lock);
981                 if (likely(rq == task_rq(p)))
982                         return rq;
983                 spin_unlock(&rq->lock);
984         }
985 }
986
987 /*
988  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
989  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
990  * explicitly disabling preemption.
991  */
992 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
993         __acquires(rq->lock)
994 {
995         struct rq *rq;
996
997         for (;;) {
998                 local_irq_save(*flags);
999                 rq = task_rq(p);
1000                 spin_lock(&rq->lock);
1001                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1002                         return rq;
1003                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1004         }
1005 }
1006
1007 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1008 {
1009         struct rq *rq = task_rq(p);
1010
1011         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1012         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1013 }
1014
1015 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1016         __releases(rq->lock)
1017 {
1018         spin_unlock(&rq->lock);
1019 }
1020
1021 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1022         __releases(rq->lock)
1023 {
1024         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1029  */
1030 static struct rq *this_rq_lock(void)
1031         __acquires(rq->lock)
1032 {
1033         struct rq *rq;
1034
1035         local_irq_disable();
1036         rq = this_rq();
1037         spin_lock(&rq->lock);
1038
1039         return rq;
1040 }
1041
1042 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1043 /*
1044  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1045  *
1046  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1047  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1048  * reschedule event.
1049  *
1050  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1051  * rq->lock.
1052  */
1053
1054 /*
1055  * Use hrtick when:
1056  *  - enabled by features
1057  *  - hrtimer is actually high res
1058  */
1059 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1060 {
1061         if (!sched_feat(HRTICK))
1062                 return 0;
1063         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1064                 return 0;
1065         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1066 }
1067
1068 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1069 {
1070         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1071                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * High-resolution timer tick.
1076  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1077  */
1078 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1079 {
1080         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1081
1082         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1083
1084         spin_lock(&rq->lock);
1085         update_rq_clock(rq);
1086         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1087         spin_unlock(&rq->lock);
1088
1089         return HRTIMER_NORESTART;
1090 }
1091
1092 #ifdef CONFIG_SMP
1093 /*
1094  * called from hardirq (IPI) context
1095  */
1096 static void __hrtick_start(void *arg)
1097 {
1098         struct rq *rq = arg;
1099
1100         spin_lock(&rq->lock);
1101         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1102         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1103         spin_unlock(&rq->lock);
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Called to set the hrtick timer state.
1108  *
1109  * called with rq->lock held and irqs disabled
1110  */
1111 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1112 {
1113         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1114         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1115
1116         hrtimer_set_expires(timer, time);
1117
1118         if (rq == this_rq()) {
1119                 hrtimer_restart(timer);
1120         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1121                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1122                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1123         }
1124 }
1125
1126 static int
1127 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1128 {
1129         int cpu = (int)(long)hcpu;
1130
1131         switch (action) {
1132         case CPU_UP_CANCELED:
1133         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1134         case CPU_DOWN_PREPARE:
1135         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1136         case CPU_DEAD:
1137         case CPU_DEAD_FROZEN:
1138                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1139                 return NOTIFY_OK;
1140         }
1141
1142         return NOTIFY_DONE;
1143 }
1144
1145 static __init void init_hrtick(void)
1146 {
1147         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1148 }
1149 #else
1150 /*
1151  * Called to set the hrtick timer state.
1152  *
1153  * called with rq->lock held and irqs disabled
1154  */
1155 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1156 {
1157         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1158                         HRTIMER_MODE_REL, 0);
1159 }
1160
1161 static inline void init_hrtick(void)
1162 {
1163 }
1164 #endif /* CONFIG_SMP */
1165
1166 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1167 {
1168 #ifdef CONFIG_SMP
1169         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1170
1171         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1172         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1173         rq->hrtick_csd.info = rq;
1174 #endif
1175
1176         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1177         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1178 }
1179 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1180 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1181 {
1182 }
1183
1184 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1185 {
1186 }
1187
1188 static inline void init_hrtick(void)
1189 {
1190 }
1191 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1192
1193 /*
1194  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1195  *
1196  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1197  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1198  * the target CPU.
1199  */
1200 #ifdef CONFIG_SMP
1201
1202 #ifndef tsk_is_polling
1203 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1204 #endif
1205
1206 static void resched_task(struct task_struct *p)
1207 {
1208         int cpu;
1209
1210         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1211
1212         if (test_tsk_need_resched(p))
1213                 return;
1214
1215         set_tsk_need_resched(p);
1216
1217         cpu = task_cpu(p);
1218         if (cpu == smp_processor_id())
1219                 return;
1220
1221         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1222         smp_mb();
1223         if (!tsk_is_polling(p))
1224                 smp_send_reschedule(cpu);
1225 }
1226
1227 static void resched_cpu(int cpu)
1228 {
1229         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1230         unsigned long flags;
1231
1232         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1233                 return;
1234         resched_task(cpu_curr(cpu));
1235         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1236 }
1237
1238 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1239 /*
1240  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1241  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1242  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1243  * idle system the next event might even be infinite time into the
1244  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1245  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1246  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1247  * wheel for the next timer event.
1248  */
1249 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1250 {
1251         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1252
1253         if (cpu == smp_processor_id())
1254                 return;
1255
1256         /*
1257          * This is safe, as this function is called with the timer
1258          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1259          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1260          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1261          * timer into account automatically.
1262          */
1263         if (rq->curr != rq->idle)
1264                 return;
1265
1266         /*
1267          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1268          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1269          * idle task through an additional NOOP schedule()
1270          */
1271         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1272
1273         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1274         smp_mb();
1275         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1276                 smp_send_reschedule(cpu);
1277 }
1278 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1279
1280 #else /* !CONFIG_SMP */
1281 static void resched_task(struct task_struct *p)
1282 {
1283         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1284         set_tsk_need_resched(p);
1285 }
1286 #endif /* CONFIG_SMP */
1287
1288 #if BITS_PER_LONG == 32
1289 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1290 #else
1291 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1292 #endif
1293
1294 #define WMULT_SHIFT     32
1295
1296 /*
1297  * Shift right and round:
1298  */
1299 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1300
1301 /*
1302  * delta *= weight / lw
1303  */
1304 static unsigned long
1305 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1306                 struct load_weight *lw)
1307 {
1308         u64 tmp;
1309
1310         if (!lw->inv_weight) {
1311                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1312                         lw->inv_weight = 1;
1313                 else
1314                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1315                                 / (lw->weight+1);
1316         }
1317
1318         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1319         /*
1320          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1321          */
1322         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1323                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1324                         WMULT_SHIFT/2);
1325         else
1326                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1327
1328         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1332 {
1333         lw->weight += inc;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1338 {
1339         lw->weight -= dec;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1345  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1346  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1347  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1348  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1349  * slice expiry etc.
1350  */
1351
1352 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1353 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1354
1355 /*
1356  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1357  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1358  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1359  * that remained on nice 0.
1360  *
1361  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1362  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1363  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1364  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1365  * the relative distance between them is ~25%.)
1366  */
1367 static const int prio_to_weight[40] = {
1368  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1369  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1370  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1371  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1372  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1373  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1374  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1375  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1376 };
1377
1378 /*
1379  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1380  *
1381  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1382  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1383  * into multiplications:
1384  */
1385 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1386  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1387  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1388  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1389  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1390  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1391  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1392  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1393  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1394 };
1395
1396 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1397
1398 /*
1399  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1400  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1401  * structures to the load-balancing proper:
1402  */
1403 struct rq_iterator {
1404         void *arg;
1405         struct task_struct *(*start)(void *);
1406         struct task_struct *(*next)(void *);
1407 };
1408
1409 #ifdef CONFIG_SMP
1410 static unsigned long
1411 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1412               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1413               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1414               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1415
1416 static int
1417 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1418                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1419                    struct rq_iterator *iterator);
1420 #endif
1421
1422 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1423 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1424 #else
1425 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1426 #endif
1427
1428 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1429 {
1430         update_load_add(&rq->load, load);
1431 }
1432
1433 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1434 {
1435         update_load_sub(&rq->load, load);
1436 }
1437
1438 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1439 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1440
1441 /*
1442  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1443  * leaving it for the final time.
1444  */
1445 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1446 {
1447         struct task_group *parent, *child;
1448         int ret;
1449
1450         rcu_read_lock();
1451         parent = &root_task_group;
1452 down:
1453         ret = (*down)(parent, data);
1454         if (ret)
1455                 goto out_unlock;
1456         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1457                 parent = child;
1458                 goto down;
1459
1460 up:
1461                 continue;
1462         }
1463         ret = (*up)(parent, data);
1464         if (ret)
1465                 goto out_unlock;
1466
1467         child = parent;
1468         parent = parent->parent;
1469         if (parent)
1470                 goto up;
1471 out_unlock:
1472         rcu_read_unlock();
1473
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1478 {
1479         return 0;
1480 }
1481 #endif
1482
1483 #ifdef CONFIG_SMP
1484 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1485 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1486 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1487
1488 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1489 {
1490         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1491         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1492
1493         if (nr_running)
1494                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1495         else
1496                 rq->avg_load_per_task = 0;
1497
1498         return rq->avg_load_per_task;
1499 }
1500
1501 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1502
1503 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1504
1505 /*
1506  * Calculate and set the cpu's group shares.
1507  */
1508 static void
1509 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1510                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1511 {
1512         unsigned long shares;
1513         unsigned long rq_weight;
1514
1515         if (!tg->se[cpu])
1516                 return;
1517
1518         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1519
1520         /*
1521          *           \Sum shares * rq_weight
1522          * shares =  -----------------------
1523          *               \Sum rq_weight
1524          *
1525          */
1526         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1527         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1528
1529         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1530                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1531                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1532                 unsigned long flags;
1533
1534                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1535                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1536
1537                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1538                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1539         }
1540 }
1541
1542 /*
1543  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1544  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1545  * parent group depends on the shares of its child groups.
1546  */
1547 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1548 {
1549         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1550         unsigned long shares = 0;
1551         struct sched_domain *sd = data;
1552         int i;
1553
1554         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1555                 /*
1556                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1557                  * is one of average load so that when a new task gets to
1558                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1559                  */
1560                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1561                 if (!weight)
1562                         weight = NICE_0_LOAD;
1563
1564                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1565                 rq_weight += weight;
1566                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1567         }
1568
1569         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1570                 shares = tg->shares;
1571
1572         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1573                 shares = tg->shares;
1574
1575         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1576                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1577
1578         return 0;
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1583  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1584  * group is a fraction of its parents load.
1585  */
1586 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1587 {
1588         unsigned long load;
1589         long cpu = (long)data;
1590
1591         if (!tg->parent) {
1592                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1593         } else {
1594                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1595                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1596                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1597         }
1598
1599         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1600
1601         return 0;
1602 }
1603
1604 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1605 {
1606         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1607         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1608
1609         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1610                 sd->last_update = now;
1611                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1612         }
1613 }
1614
1615 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1616 {
1617         spin_unlock(&rq->lock);
1618         update_shares(sd);
1619         spin_lock(&rq->lock);
1620 }
1621
1622 static void update_h_load(long cpu)
1623 {
1624         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1625 }
1626
1627 #else
1628
1629 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1630 {
1631 }
1632
1633 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1634 {
1635 }
1636
1637 #endif
1638
1639 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1640
1641 /*
1642  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1643  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1644  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1645  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1646  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1647  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1648  */
1649 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1650         __releases(this_rq->lock)
1651         __acquires(busiest->lock)
1652         __acquires(this_rq->lock)
1653 {
1654         spin_unlock(&this_rq->lock);
1655         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1656
1657         return 1;
1658 }
1659
1660 #else
1661 /*
1662  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1663  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1664  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1665  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1666  * regardless of entry order into the function.
1667  */
1668 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1669         __releases(this_rq->lock)
1670         __acquires(busiest->lock)
1671         __acquires(this_rq->lock)
1672 {
1673         int ret = 0;
1674
1675         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1676                 if (busiest < this_rq) {
1677                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1678                         spin_lock(&busiest->lock);
1679                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1680                         ret = 1;
1681                 } else
1682                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1683         }
1684         return ret;
1685 }
1686
1687 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1688
1689 /*
1690  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1691  */
1692 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1693 {
1694         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1695                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1696                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1697                 BUG_ON(1);
1698         }
1699
1700         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1701 }
1702
1703 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1704         __releases(busiest->lock)
1705 {
1706         spin_unlock(&busiest->lock);
1707         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1708 }
1709 #endif
1710
1711 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1712 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1713 {
1714 #ifdef CONFIG_SMP
1715         cfs_rq->shares = shares;
1716 #endif
1717 }
1718 #endif
1719
1720 #include "sched_stats.h"
1721 #include "sched_idletask.c"
1722 #include "sched_fair.c"
1723 #include "sched_rt.c"
1724 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1725 # include "sched_debug.c"
1726 #endif
1727
1728 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1729 #define for_each_class(class) \
1730    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1731
1732 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1733 {
1734         rq->nr_running++;
1735 }
1736
1737 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1738 {
1739         rq->nr_running--;
1740 }
1741
1742 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1743 {
1744         if (task_has_rt_policy(p)) {
1745                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1746                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1747                 return;
1748         }
1749
1750         /*
1751          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1752          */
1753         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1754                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1755                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1756                 return;
1757         }
1758
1759         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1760         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1761 }
1762
1763 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1764 {
1765         s64 diff = sample - *avg;
1766         *avg += diff >> 3;
1767 }
1768
1769 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1770 {
1771         if (wakeup)
1772                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1773
1774         sched_info_queued(p);
1775         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1776         p->se.on_rq = 1;
1777 }
1778
1779 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1780 {
1781         if (sleep) {
1782                 if (p->se.last_wakeup) {
1783                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1784                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1785                         p->se.last_wakeup = 0;
1786                 } else {
1787                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1788                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1789                 }
1790         }
1791
1792         sched_info_dequeued(p);
1793         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1794         p->se.on_rq = 0;
1795 }
1796
1797 /*
1798  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1799  */
1800 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1801 {
1802         return p->static_prio;
1803 }
1804
1805 /*
1806  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1807  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1808  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1809  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1810  * estimator recalculates.
1811  */
1812 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1813 {
1814         int prio;
1815
1816         if (task_has_rt_policy(p))
1817                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1818         else
1819                 prio = __normal_prio(p);
1820         return prio;
1821 }
1822
1823 /*
1824  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1825  * taken into account by the scheduler. This value might
1826  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1827  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1828  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1829  */
1830 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1831 {
1832         p->normal_prio = normal_prio(p);
1833         /*
1834          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1835          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1836          * to the normal priority:
1837          */
1838         if (!rt_prio(p->prio))
1839                 return p->normal_prio;
1840         return p->prio;
1841 }
1842
1843 /*
1844  * activate_task - move a task to the runqueue.
1845  */
1846 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1847 {
1848         if (task_contributes_to_load(p))
1849                 rq->nr_uninterruptible--;
1850
1851         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1852         inc_nr_running(rq);
1853 }
1854
1855 /*
1856  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1857  */
1858 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1859 {
1860         if (task_contributes_to_load(p))
1861                 rq->nr_uninterruptible++;
1862
1863         dequeue_task(rq, p, sleep);
1864         dec_nr_running(rq);
1865 }
1866
1867 /**
1868  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1869  * @p: the task in question.
1870  */
1871 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1872 {
1873         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1874 }
1875
1876 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1877 {
1878         set_task_rq(p, cpu);
1879 #ifdef CONFIG_SMP
1880         /*
1881          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1882          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1883          * per-task data have been completed by this moment.
1884          */
1885         smp_wmb();
1886         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1887 #endif
1888 }
1889
1890 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1891                                        const struct sched_class *prev_class,
1892                                        int oldprio, int running)
1893 {
1894         if (prev_class != p->sched_class) {
1895                 if (prev_class->switched_from)
1896                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1897                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1898         } else
1899                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1900 }
1901
1902 #ifdef CONFIG_SMP
1903
1904 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1905 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1906 {
1907         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1908 }
1909
1910 /*
1911  * Is this task likely cache-hot:
1912  */
1913 static int
1914 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1915 {
1916         s64 delta;
1917
1918         /*
1919          * Buddy candidates are cache hot:
1920          */
1921         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1922                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1923                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1924                 return 1;
1925
1926         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1927                 return 0;
1928
1929         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1930                 return 1;
1931         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1932                 return 0;
1933
1934         delta = now - p->se.exec_start;
1935
1936         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1937 }
1938
1939
1940 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1941 {
1942         int old_cpu = task_cpu(p);
1943         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1944         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1945                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1946         u64 clock_offset;
1947
1948         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1949
1950         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1951
1952 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1953         if (p->se.wait_start)
1954                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1955         if (p->se.sleep_start)
1956                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1957         if (p->se.block_start)
1958                 p->se.block_start -= clock_offset;
1959 #endif
1960         if (old_cpu != new_cpu) {
1961                 p->se.nr_migrations++;
1962                 new_rq->nr_migrations_in++;
1963 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1964                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1965                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1966 #endif
1967         }
1968         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1969                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1970
1971         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1972 }
1973
1974 struct migration_req {
1975         struct list_head list;
1976
1977         struct task_struct *task;
1978         int dest_cpu;
1979
1980         struct completion done;
1981 };
1982
1983 /*
1984  * The task's runqueue lock must be held.
1985  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1986  */
1987 static int
1988 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1989 {
1990         struct rq *rq = task_rq(p);
1991
1992         /*
1993          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1994          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1995          */
1996         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1997                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1998                 return 0;
1999         }
2000
2001         init_completion(&req->done);
2002         req->task = p;
2003         req->dest_cpu = dest_cpu;
2004         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2005
2006         return 1;
2007 }
2008
2009 /*
2010  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2011  *
2012  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2013  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2014  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2015  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2016  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2017  * @p has remained unscheduled the whole time.
2018  *
2019  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2020  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2021  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2022  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2023  * waiting to become inactive.
2024  */
2025 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2026 {
2027         unsigned long flags;
2028         int running, on_rq;
2029         unsigned long ncsw;
2030         struct rq *rq;
2031
2032         for (;;) {
2033                 /*
2034                  * We do the initial early heuristics without holding
2035                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2036                  * the runqueue lock when things look like they will
2037                  * work out!
2038                  */
2039                 rq = task_rq(p);
2040
2041                 /*
2042                  * If the task is actively running on another CPU
2043                  * still, just relax and busy-wait without holding
2044                  * any locks.
2045                  *
2046                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2047                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2048                  * But we don't care, since "task_running()" will
2049                  * return false if the runqueue has changed and p
2050                  * is actually now running somewhere else!
2051                  */
2052                 while (task_running(rq, p)) {
2053                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2054                                 return 0;
2055                         cpu_relax();
2056                 }
2057
2058                 /*
2059                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2060                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2061                  * just go back and repeat.
2062                  */
2063                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2064                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2065                 running = task_running(rq, p);
2066                 on_rq = p->se.on_rq;
2067                 ncsw = 0;
2068                 if (!match_state || p->state == match_state)
2069                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2070                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2071
2072                 /*
2073                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2074                  */
2075                 if (unlikely(!ncsw))
2076                         break;
2077
2078                 /*
2079                  * Was it really running after all now that we
2080                  * checked with the proper locks actually held?
2081                  *
2082                  * Oops. Go back and try again..
2083                  */
2084                 if (unlikely(running)) {
2085                         cpu_relax();
2086                         continue;
2087                 }
2088
2089                 /*
2090                  * It's not enough that it's not actively running,
2091                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2092                  * preempted!
2093                  *
2094                  * So if it was still runnable (but just not actively
2095                  * running right now), it's preempted, and we should
2096                  * yield - it could be a while.
2097                  */
2098                 if (unlikely(on_rq)) {
2099                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2100                         continue;
2101                 }
2102
2103                 /*
2104                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2105                  * runnable, which means that it will never become
2106                  * running in the future either. We're all done!
2107                  */
2108                 break;
2109         }
2110
2111         return ncsw;
2112 }
2113
2114 /***
2115  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2116  * @p: the to-be-kicked thread
2117  *
2118  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2119  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2120  *
2121  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2122  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2123  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2124  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2125  * achieved as well.
2126  */
2127 void kick_process(struct task_struct *p)
2128 {
2129         int cpu;
2130
2131         preempt_disable();
2132         cpu = task_cpu(p);
2133         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2134                 smp_send_reschedule(cpu);
2135         preempt_enable();
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2140  * according to the scheduling class and "nice" value.
2141  *
2142  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2143  * balance conservatively.
2144  */
2145 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2146 {
2147         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2148         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2149
2150         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2151                 return total;
2152
2153         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2158  * according to the scheduling class and "nice" value.
2159  */
2160 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2161 {
2162         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2163         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2164
2165         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2166                 return total;
2167
2168         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2169 }
2170
2171 /*
2172  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2173  * domain.
2174  */
2175 static struct sched_group *
2176 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2177 {
2178         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2179         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2180         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2181         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2182
2183         do {
2184                 unsigned long load, avg_load;
2185                 int local_group;
2186                 int i;
2187
2188                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2189                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2190                                         &p->cpus_allowed))
2191                         continue;
2192
2193                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2194                                                sched_group_cpus(group));
2195
2196                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2197                 avg_load = 0;
2198
2199                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2200                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2201                         if (local_group)
2202                                 load = source_load(i, load_idx);
2203                         else
2204                                 load = target_load(i, load_idx);
2205
2206                         avg_load += load;
2207                 }
2208
2209                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2210                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2211                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2212
2213                 if (local_group) {
2214                         this_load = avg_load;
2215                         this = group;
2216                 } else if (avg_load < min_load) {
2217                         min_load = avg_load;
2218                         idlest = group;
2219                 }
2220         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2221
2222         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2223                 return NULL;
2224         return idlest;
2225 }
2226
2227 /*
2228  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2229  */
2230 static int
2231 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2232 {
2233         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2234         int idlest = -1;
2235         int i;
2236
2237         /* Traverse only the allowed CPUs */
2238         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2239                 load = weighted_cpuload(i);
2240
2241                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2242                         min_load = load;
2243                         idlest = i;
2244                 }
2245         }
2246
2247         return idlest;
2248 }
2249
2250 /*
2251  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2252  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2253  * SD_BALANCE_EXEC.
2254  *
2255  * Balance, ie. select the least loaded group.
2256  *
2257  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2258  *
2259  * preempt must be disabled.
2260  */
2261 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2262 {
2263         struct task_struct *t = current;
2264         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2265
2266         for_each_domain(cpu, tmp) {
2267                 /*
2268                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2269                  */
2270                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2271                         break;
2272                 if (tmp->flags & flag)
2273                         sd = tmp;
2274         }
2275
2276         if (sd)
2277                 update_shares(sd);
2278
2279         while (sd) {
2280                 struct sched_group *group;
2281                 int new_cpu, weight;
2282
2283                 if (!(sd->flags & flag)) {
2284                         sd = sd->child;
2285                         continue;
2286                 }
2287
2288                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2289                 if (!group) {
2290                         sd = sd->child;
2291                         continue;
2292                 }
2293
2294                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2295                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2296                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2297                         sd = sd->child;
2298                         continue;
2299                 }
2300
2301                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2302                 cpu = new_cpu;
2303                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2304                 sd = NULL;
2305                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2306                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2307                                 break;
2308                         if (tmp->flags & flag)
2309                                 sd = tmp;
2310                 }
2311                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2312         }
2313
2314         return cpu;
2315 }
2316
2317 #endif /* CONFIG_SMP */
2318
2319 /**
2320  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2321  * @p:          the task to evaluate
2322  * @func:       the function to be called
2323  * @info:       the function call argument
2324  *
2325  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2326  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2327  */
2328 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2329                               void (*func) (void *info), void *info)
2330 {
2331         int cpu;
2332
2333         preempt_disable();
2334         cpu = task_cpu(p);
2335         if (task_curr(p))
2336                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2337         preempt_enable();
2338 }
2339
2340 /***
2341  * try_to_wake_up - wake up a thread
2342  * @p: the to-be-woken-up thread
2343  * @state: the mask of task states that can be woken
2344  * @sync: do a synchronous wakeup?
2345  *
2346  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2347  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2348  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2349  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2350  * runnable without the overhead of this.
2351  *
2352  * returns failure only if the task is already active.
2353  */
2354 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2355 {
2356         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2357         unsigned long flags;
2358         long old_state;
2359         struct rq *rq;
2360
2361         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2362                 sync = 0;
2363
2364 #ifdef CONFIG_SMP
2365         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2366                 struct sched_domain *sd;
2367
2368                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2369                 cpu = task_cpu(p);
2370
2371                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2372                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2373                                 update_shares(sd);
2374                                 break;
2375                         }
2376                 }
2377         }
2378 #endif
2379
2380         smp_wmb();
2381         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2382         update_rq_clock(rq);
2383         old_state = p->state;
2384         if (!(old_state & state))
2385                 goto out;
2386
2387         if (p->se.on_rq)
2388                 goto out_running;
2389
2390         cpu = task_cpu(p);
2391         orig_cpu = cpu;
2392         this_cpu = smp_processor_id();
2393
2394 #ifdef CONFIG_SMP
2395         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2396                 goto out_activate;
2397
2398         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2399         if (cpu != orig_cpu) {
2400                 set_task_cpu(p, cpu);
2401                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2402                 /* might preempt at this point */
2403                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2404                 old_state = p->state;
2405                 if (!(old_state & state))
2406                         goto out;
2407                 if (p->se.on_rq)
2408                         goto out_running;
2409
2410                 this_cpu = smp_processor_id();
2411                 cpu = task_cpu(p);
2412         }
2413
2414 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2415         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2416         if (cpu == this_cpu)
2417                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2418         else {
2419                 struct sched_domain *sd;
2420                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2421                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2422                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2423                                 break;
2424                         }
2425                 }
2426         }
2427 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2428
2429 out_activate:
2430 #endif /* CONFIG_SMP */
2431         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2432         if (sync)
2433                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2434         if (orig_cpu != cpu)
2435                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2436         if (cpu == this_cpu)
2437                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2438         else
2439                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2440         activate_task(rq, p, 1);
2441         success = 1;
2442
2443         /*
2444          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2445          */
2446         if (!in_interrupt()) {
2447                 struct sched_entity *se = &current->se;
2448                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2449
2450                 if (se->last_wakeup)
2451                         sample -= se->last_wakeup;
2452                 else
2453                         sample -= se->start_runtime;
2454                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2455
2456                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2457         }
2458
2459 out_running:
2460         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2461         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2462
2463         p->state = TASK_RUNNING;
2464 #ifdef CONFIG_SMP
2465         if (p->sched_class->task_wake_up)
2466                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2467 #endif
2468 out:
2469         task_rq_unlock(rq, &flags);
2470
2471         return success;
2472 }
2473
2474 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2475 {
2476         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2477 }
2478 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2479
2480 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2481 {
2482         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2483 }
2484
2485 /*
2486  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2487  * p is forked by current.
2488  *
2489  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2490  */
2491 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2492 {
2493         p->se.exec_start                = 0;
2494         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2495         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2496         p->se.nr_migrations             = 0;
2497         p->se.last_wakeup               = 0;
2498         p->se.avg_overlap               = 0;
2499         p->se.start_runtime             = 0;
2500         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2501
2502 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2503         p->se.wait_start                = 0;
2504         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2505         p->se.sleep_start               = 0;
2506         p->se.block_start               = 0;
2507         p->se.sleep_max                 = 0;
2508         p->se.block_max                 = 0;
2509         p->se.exec_max                  = 0;
2510         p->se.slice_max                 = 0;
2511         p->se.wait_max                  = 0;
2512 #endif
2513
2514         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2515         p->se.on_rq = 0;
2516         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2517
2518 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2519         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2520 #endif
2521
2522         /*
2523          * We mark the process as running here, but have not actually
2524          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2525          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2526          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2527          */
2528         p->state = TASK_RUNNING;
2529 }
2530
2531 /*
2532  * fork()/clone()-time setup:
2533  */
2534 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2535 {
2536         int cpu = get_cpu();
2537
2538         __sched_fork(p);
2539
2540 #ifdef CONFIG_SMP
2541         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2542 #endif
2543         set_task_cpu(p, cpu);
2544
2545         /*
2546          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2547          */
2548         p->prio = current->normal_prio;
2549         if (!rt_prio(p->prio))
2550                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2551
2552 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2553         if (likely(sched_info_on()))
2554                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2555 #endif
2556 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2557         p->oncpu = 0;
2558 #endif
2559 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2560         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2561         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2562 #endif
2563         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2564
2565         put_cpu();
2566 }
2567
2568 /*
2569  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2570  *
2571  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2572  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2573  * on the runqueue and wakes it.
2574  */
2575 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2576 {
2577         unsigned long flags;
2578         struct rq *rq;
2579
2580         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2581         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2582         update_rq_clock(rq);
2583
2584         p->prio = effective_prio(p);
2585
2586         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2587                 activate_task(rq, p, 0);
2588         } else {
2589                 /*
2590                  * Let the scheduling class do new task startup
2591                  * management (if any):
2592                  */
2593                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2594                 inc_nr_running(rq);
2595         }
2596         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2597         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2598 #ifdef CONFIG_SMP
2599         if (p->sched_class->task_wake_up)
2600                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2601 #endif
2602         task_rq_unlock(rq, &flags);
2603 }
2604
2605 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2606
2607 /**
2608  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2609  * @notifier: notifier struct to register
2610  */
2611 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2612 {
2613         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2614 }
2615 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2616
2617 /**
2618  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2619  * @notifier: notifier struct to unregister
2620  *
2621  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2622  */
2623 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2624 {
2625         hlist_del(&notifier->link);
2626 }
2627 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2628
2629 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2630 {
2631         struct preempt_notifier *notifier;
2632         struct hlist_node *node;
2633
2634         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2635                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2636 }
2637
2638 static void
2639 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2640                                  struct task_struct *next)
2641 {
2642         struct preempt_notifier *notifier;
2643         struct hlist_node *node;
2644
2645         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2646                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2647 }
2648
2649 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2650
2651 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2652 {
2653 }
2654
2655 static void
2656 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2657                                  struct task_struct *next)
2658 {
2659 }
2660
2661 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2662
2663 /**
2664  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2665  * @rq: the runqueue preparing to switch
2666  * @prev: the current task that is being switched out
2667  * @next: the task we are going to switch to.
2668  *
2669  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2670  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2671  * switch.
2672  *
2673  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2674  * hooks.
2675  */
2676 static inline void
2677 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2678                     struct task_struct *next)
2679 {
2680         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2681         prepare_lock_switch(rq, next);
2682         prepare_arch_switch(next);
2683 }
2684
2685 /**
2686  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2687  * @rq: runqueue associated with task-switch
2688  * @prev: the thread we just switched away from.
2689  *
2690  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2691  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2692  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2693  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2694  *
2695  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2696  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2697  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2698  * details.)
2699  */
2700 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2701         __releases(rq->lock)
2702 {
2703         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2704         long prev_state;
2705 #ifdef CONFIG_SMP
2706         int post_schedule = 0;
2707
2708         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2709                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2710 #endif
2711
2712         rq->prev_mm = NULL;
2713
2714         /*
2715          * A task struct has one reference for the use as "current".
2716          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2717          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2718          * the scheduled task must drop that reference.
2719          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2720          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2721          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2722          * be dropped twice.
2723          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2724          */
2725         prev_state = prev->state;
2726         finish_arch_switch(prev);
2727         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2728         finish_lock_switch(rq, prev);
2729 #ifdef CONFIG_SMP
2730         if (post_schedule)
2731                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2732 #endif
2733
2734         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2735         if (mm)
2736                 mmdrop(mm);
2737         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2738                 /*
2739                  * Remove function-return probe instances associated with this
2740                  * task and put them back on the free list.
2741                  */
2742                 kprobe_flush_task(prev);
2743                 put_task_struct(prev);
2744         }
2745 }
2746
2747 /**
2748  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2749  * @prev: the thread we just switched away from.
2750  */
2751 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2752         __releases(rq->lock)
2753 {
2754         struct rq *rq = this_rq();
2755
2756         finish_task_switch(rq, prev);
2757 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2758         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2759         preempt_enable();
2760 #endif
2761         if (current->set_child_tid)
2762                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2763 }
2764
2765 /*
2766  * context_switch - switch to the new MM and the new
2767  * thread's register state.
2768  */
2769 static inline void
2770 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2771                struct task_struct *next)
2772 {
2773         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2774
2775         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2776         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2777         mm = next->mm;
2778         oldmm = prev->active_mm;
2779         /*
2780          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2781          * combine the page table reload and the switch backend into
2782          * one hypercall.
2783          */
2784         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2785
2786         if (unlikely(!mm)) {
2787                 next->active_mm = oldmm;
2788                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2789                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2790         } else
2791                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2792
2793         if (unlikely(!prev->mm)) {
2794                 prev->active_mm = NULL;
2795                 rq->prev_mm = oldmm;
2796         }
2797         /*
2798          * Since the runqueue lock will be released by the next
2799          * task (which is an invalid locking op but in the case
2800          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2801          * do an early lockdep release here:
2802          */
2803 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2804         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2805 #endif
2806
2807         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2808         switch_to(prev, next, prev);
2809
2810         barrier();
2811         /*
2812          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2813          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2814          * frame will be invalid.
2815          */
2816         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2817 }
2818
2819 /*
2820  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2821  *
2822  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2823  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2824  * number of context switches performed since bootup.
2825  */
2826 unsigned long nr_running(void)
2827 {
2828         unsigned long i, sum = 0;
2829
2830         for_each_online_cpu(i)
2831                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2832
2833         return sum;
2834 }
2835
2836 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2837 {
2838         unsigned long i, sum = 0;
2839
2840         for_each_possible_cpu(i)
2841                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2842
2843         /*
2844          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2845          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2846          */
2847         if (unlikely((long)sum < 0))
2848                 sum = 0;
2849
2850         return sum;
2851 }
2852
2853 unsigned long long nr_context_switches(void)
2854 {
2855         int i;
2856         unsigned long long sum = 0;
2857
2858         for_each_possible_cpu(i)
2859                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2860
2861         return sum;
2862 }
2863
2864 unsigned long nr_iowait(void)
2865 {
2866         unsigned long i, sum = 0;
2867
2868         for_each_possible_cpu(i)
2869                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2870
2871         return sum;
2872 }
2873
2874 unsigned long nr_active(void)
2875 {
2876         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2877
2878         for_each_online_cpu(i) {
2879                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2880                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2881         }
2882
2883         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2884                 uninterruptible = 0;
2885
2886         return running + uninterruptible;
2887 }
2888
2889 /*
2890  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2891  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2892  */
2893 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2894 {
2895         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2896 }
2897
2898 /*
2899  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2900  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2901  */
2902 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2903 {
2904         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2905         int i, scale;
2906
2907         this_rq->nr_load_updates++;
2908
2909         /* Update our load: */
2910         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2911                 unsigned long old_load, new_load;
2912
2913                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2914
2915                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2916                 new_load = this_load;
2917                 /*
2918                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2919                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2920                  * example.
2921                  */
2922                 if (new_load > old_load)
2923                         new_load += scale-1;
2924                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2925         }
2926 }
2927
2928 #ifdef CONFIG_SMP
2929
2930 /*
2931  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2932  *
2933  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2934  * you need to do so manually before calling.
2935  */
2936 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2937         __acquires(rq1->lock)
2938         __acquires(rq2->lock)
2939 {
2940         BUG_ON(!irqs_disabled());
2941         if (rq1 == rq2) {
2942                 spin_lock(&rq1->lock);
2943                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2944         } else {
2945                 if (rq1 < rq2) {
2946                         spin_lock(&rq1->lock);
2947                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2948                 } else {
2949                         spin_lock(&rq2->lock);
2950                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2951                 }
2952         }
2953         update_rq_clock(rq1);
2954         update_rq_clock(rq2);
2955 }
2956
2957 /*
2958  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2959  *
2960  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2961  * you need to do so manually after calling.
2962  */
2963 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2964         __releases(rq1->lock)
2965         __releases(rq2->lock)
2966 {
2967         spin_unlock(&rq1->lock);
2968         if (rq1 != rq2)
2969                 spin_unlock(&rq2->lock);
2970         else
2971                 __release(rq2->lock);
2972 }
2973
2974 /*
2975  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2976  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2977  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2978  * the cpu_allowed mask is restored.
2979  */
2980 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2981 {
2982         struct migration_req req;
2983         unsigned long flags;
2984         struct rq *rq;
2985
2986         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2987         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2988             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2989                 goto out;
2990
2991         /* force the process onto the specified CPU */
2992         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2993                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2994                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2995
2996                 get_task_struct(mt);
2997                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2998                 wake_up_process(mt);
2999                 put_task_struct(mt);
3000                 wait_for_completion(&req.done);
3001
3002                 return;
3003         }
3004 out:
3005         task_rq_unlock(rq, &flags);
3006 }
3007
3008 /*
3009  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3010  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3011  */
3012 void sched_exec(void)
3013 {
3014         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3015         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3016         put_cpu();
3017         if (new_cpu != this_cpu)
3018                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3019 }
3020
3021 /*
3022  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3023  * Both runqueues must be locked.
3024  */
3025 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3026                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3027 {
3028         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3029         set_task_cpu(p, this_cpu);
3030         activate_task(this_rq, p, 0);
3031         /*
3032          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3033          * to be always true for them.
3034          */
3035         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3036 }
3037
3038 /*
3039  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3040  */
3041 static
3042 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3043                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3044                      int *all_pinned)
3045 {
3046         int tsk_cache_hot = 0;
3047         /*
3048          * We do not migrate tasks that are:
3049          * 1) running (obviously), or
3050          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3051          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3052          */
3053         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3054                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3055                 return 0;
3056         }
3057         *all_pinned = 0;
3058
3059         if (task_running(rq, p)) {
3060                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3061                 return 0;
3062         }
3063
3064         /*
3065          * Aggressive migration if:
3066          * 1) task is cache cold, or
3067          * 2) too many balance attempts have failed.
3068          */
3069
3070         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3071         if (!tsk_cache_hot ||
3072                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3073 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3074                 if (tsk_cache_hot) {
3075                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3076                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3077                 }
3078 #endif
3079                 return 1;
3080         }
3081
3082         if (tsk_cache_hot) {
3083                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3084                 return 0;
3085         }
3086         return 1;
3087 }
3088
3089 static unsigned long
3090 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3091               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3092               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3093               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3094 {
3095         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3096         struct task_struct *p;
3097         long rem_load_move = max_load_move;
3098
3099         if (max_load_move == 0)
3100                 goto out;
3101
3102         pinned = 1;
3103
3104         /*
3105          * Start the load-balancing iterator:
3106          */
3107         p = iterator->start(iterator->arg);
3108 next:
3109         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3110                 goto out;
3111
3112         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3113             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3114                 p = iterator->next(iterator->arg);
3115                 goto next;
3116         }
3117
3118         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3119         pulled++;
3120         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3121
3122 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3123         /*
3124          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3125          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3126          * section.
3127          */
3128         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3129                 goto out;
3130 #endif
3131
3132         /*
3133          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3134          */
3135         if (rem_load_move > 0) {
3136                 if (p->prio < *this_best_prio)
3137                         *this_best_prio = p->prio;
3138                 p = iterator->next(iterator->arg);
3139                 goto next;
3140         }
3141 out:
3142         /*
3143          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3144          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3145          * inside pull_task().
3146          */
3147         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3148
3149         if (all_pinned)
3150                 *all_pinned = pinned;
3151
3152         return max_load_move - rem_load_move;
3153 }
3154
3155 /*
3156  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3157  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3158  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3159  *
3160  * Called with both runqueues locked.
3161  */
3162 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3163                       unsigned long max_load_move,
3164                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3165                       int *all_pinned)
3166 {
3167         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3168         unsigned long total_load_moved = 0;
3169         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3170
3171         do {
3172                 total_load_moved +=
3173                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3174                                 max_load_move - total_load_moved,
3175                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3176                 class = class->next;
3177
3178 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3179                 /*
3180                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3181                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3182                  * the critical section.
3183                  */
3184                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3185                         break;
3186 #endif
3187         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3188
3189         return total_load_moved > 0;
3190 }
3191
3192 static int
3193 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3194                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3195                    struct rq_iterator *iterator)
3196 {
3197         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3198         int pinned = 0;
3199
3200         while (p) {
3201                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3202                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3203                         /*
3204                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3205                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3206                          * stats here rather than inside pull_task().
3207                          */
3208                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3209
3210                         return 1;
3211                 }
3212                 p = iterator->next(iterator->arg);
3213         }
3214
3215         return 0;
3216 }
3217
3218 /*
3219  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3220  * part of active balancing operations within "domain".
3221  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3222  *
3223  * Called with both runqueues locked.
3224  */
3225 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3226                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3227 {
3228         const struct sched_class *class;
3229
3230         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3231                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3232                         return 1;
3233
3234         return 0;
3235 }
3236 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3237 /*
3238  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3239  *              during load balancing.
3240  */
3241 struct sd_lb_stats {
3242         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3243         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3244         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3245         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3246         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3247
3248         /** Statistics of this group */
3249         unsigned long this_load;
3250         unsigned long this_load_per_task;
3251         unsigned long this_nr_running;
3252
3253         /* Statistics of the busiest group */
3254         unsigned long max_load;
3255         unsigned long busiest_load_per_task;
3256         unsigned long busiest_nr_running;
3257
3258         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3259 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3260         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3261         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3262         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3263         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3264         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3265         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3266 #endif
3267 };
3268
3269 /*
3270  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3271  */
3272 struct sg_lb_stats {
3273         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3274         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3275         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3276         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3277         unsigned long group_capacity;
3278         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3279 };
3280
3281 /**
3282  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3283  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3284  */
3285 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3286 {
3287         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3288 }
3289
3290 /**
3291  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3292  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3293  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3294  */
3295 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3296                                         enum cpu_idle_type idle)
3297 {
3298         int load_idx;
3299
3300         switch (idle) {
3301         case CPU_NOT_IDLE:
3302                 load_idx = sd->busy_idx;
3303                 break;
3304
3305         case CPU_NEWLY_IDLE:
3306                 load_idx = sd->newidle_idx;
3307                 break;
3308         default:
3309                 load_idx = sd->idle_idx;
3310                 break;
3311         }
3312
3313         return load_idx;
3314 }
3315
3316
3317 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3318 /**
3319  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3320  * the given sched_domain, during load balancing.
3321  *
3322  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3323  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3324  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3325  */
3326 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3327         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3328 {
3329         /*
3330          * Busy processors will not participate in power savings
3331          * balance.
3332          */
3333         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3334                 sds->power_savings_balance = 0;
3335         else {
3336                 sds->power_savings_balance = 1;
3337                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3338                 sds->leader_nr_running = 0;
3339         }
3340 }
3341
3342 /**
3343  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3344  * sched_domain while performing load balancing.
3345  *
3346  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3347  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3348  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3349  *              load balancing ?
3350  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3351  */
3352 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3353         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3354 {
3355
3356         if (!sds->power_savings_balance)
3357                 return;
3358
3359         /*
3360          * If the local group is idle or completely loaded
3361          * no need to do power savings balance at this domain
3362          */
3363         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3364                                 !sds->this_nr_running))
3365                 sds->power_savings_balance = 0;
3366
3367         /*
3368          * If a group is already running at full capacity or idle,
3369          * don't include that group in power savings calculations
3370          */
3371         if (!sds->power_savings_balance ||
3372                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3373                 !sgs->sum_nr_running)
3374                 return;
3375
3376         /*
3377          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3378          * This is the group from where we need to pick up the load
3379          * for saving power
3380          */
3381         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3382             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3383              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3384                 sds->group_min = group;
3385                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3386                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3387                                                 sgs->sum_nr_running;
3388         }
3389
3390         /*
3391          * Calculate the group which is almost near its
3392          * capacity but still has some space to pick up some load
3393          * from other group and save more power
3394          */
3395         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3396                 return;
3397
3398         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3399             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3400              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3401                 sds->group_leader = group;
3402                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3403         }
3404 }
3405
3406 /**
3407  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3408  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3409  *      under consideration.
3410  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3411  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3412  *
3413  * Description:
3414  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3415  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3416  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3417  *
3418  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3419  * Else returns 0.
3420  */
3421 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3422                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3423 {
3424         if (!sds->power_savings_balance)
3425                 return 0;
3426
3427         if (sds->this != sds->group_leader ||
3428                         sds->group_leader == sds->group_min)
3429                 return 0;
3430
3431         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3432         sds->busiest = sds->group_min;
3433
3434         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3435                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3436                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3437         }
3438
3439         return 1;
3440
3441 }
3442 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3443 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3444         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3445 {
3446         return;
3447 }
3448
3449 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3450         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3451 {
3452         return;
3453 }
3454
3455 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3456                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3457 {
3458         return 0;
3459 }
3460 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3461
3462
3463 /**
3464  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3465  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3466  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3467  * @idle: Idle status of this_cpu
3468  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3469  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3470  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3471  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3472  * @balance: Should we balance.
3473  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3474  */
3475 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3476                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3477                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3478                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3479 {
3480         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3481         int i;
3482         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3483         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3484         unsigned long avg_load_per_task;
3485
3486         if (local_group)
3487                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3488
3489         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3490         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3491         max_cpu_load = 0;
3492         min_cpu_load = ~0UL;
3493
3494         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3495                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3496
3497                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3498                         *sd_idle = 0;
3499
3500                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3501                 if (local_group) {
3502                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3503                                 first_idle_cpu = 1;
3504                                 balance_cpu = i;
3505                         }
3506
3507                         load = target_load(i, load_idx);
3508                 } else {
3509                         load = source_load(i, load_idx);
3510                         if (load > max_cpu_load)
3511                                 max_cpu_load = load;
3512                         if (min_cpu_load > load)
3513                                 min_cpu_load = load;
3514                 }
3515
3516                 sgs->group_load += load;
3517                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3518                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3519
3520                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3521         }
3522
3523         /*
3524          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3525          * is eligible for doing load balancing at this and above
3526          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3527          * to do the newly idle load balance.
3528          */
3529         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3530             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3531                 *balance = 0;
3532                 return;
3533         }
3534
3535         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3536         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3537                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3538
3539
3540         /*
3541          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3542          * than the average weight of two tasks.
3543          *
3544          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3545          *      might not be a suitable number - should we keep a
3546          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3547          *      the hierarchy?
3548          */
3549         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3550                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3551
3552         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3553                 sgs->group_imb = 1;
3554
3555         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3556
3557 }
3558
3559 /**
3560  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3561  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3562  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3563  * @idle: Idle status of this_cpu
3564  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3565  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3566  * @balance: Should we balance.
3567  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3568  */
3569 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3570                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3571                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3572                         struct sd_lb_stats *sds)
3573 {
3574         struct sched_group *group = sd->groups;
3575         struct sg_lb_stats sgs;
3576         int load_idx;
3577
3578         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3579         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3580
3581         do {
3582                 int local_group;
3583
3584                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3585                                                sched_group_cpus(group));
3586                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3587                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3588                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3589
3590                 if (local_group && balance && !(*balance))
3591                         return;
3592
3593                 sds->total_load += sgs.group_load;
3594                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3595
3596                 if (local_group) {
3597                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3598                         sds->this = group;
3599                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3600                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3601                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3602                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3603                                 sgs.group_imb)) {
3604                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3605                         sds->busiest = group;
3606                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3607                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3608                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3609                 }
3610
3611                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3612                 group = group->next;
3613         } while (group != sd->groups);
3614
3615 }
3616
3617 /**
3618  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3619  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3620  *                      load balancing.
3621  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3622  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3623  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3624  */
3625 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3626                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3627 {
3628         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3629         unsigned int imbn = 2;
3630
3631         if (sds->this_nr_running) {
3632                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3633                 if (sds->busiest_load_per_task >
3634                                 sds->this_load_per_task)
3635                         imbn = 1;
3636         } else
3637                 sds->this_load_per_task =
3638                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3639
3640         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3641                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3642                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3643                 return;
3644         }
3645
3646         /*
3647          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3648          * however we may be able to increase total CPU power used by
3649          * moving them.
3650          */
3651
3652         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3653                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3654         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3655                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3656         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3657
3658         /* Amount of load we'd subtract */
3659         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3660                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3661         if (sds->max_load > tmp)
3662                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3663                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3664
3665         /* Amount of load we'd add */
3666         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3667                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3668                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3669                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3670         else
3671                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3672                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3673         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3674                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3675         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3676
3677         /* Move if we gain throughput */
3678         if (pwr_move > pwr_now)
3679                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3680 }
3681
3682 /**
3683  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3684  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3685  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3686  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3687  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3688  */
3689 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3690                 unsigned long *imbalance)
3691 {
3692         unsigned long max_pull;
3693         /*
3694          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3695          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3696          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3697          */
3698         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3699                 *imbalance = 0;
3700                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3701         }
3702
3703         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3704         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3705                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3706
3707         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3708         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3709                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3710                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3711
3712         /*
3713          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3714          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3715          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3716          * moved
3717          */
3718         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3719                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3720
3721 }
3722 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3723
3724 /**
3725  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3726  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3727  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3728  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3729  * such a group exists.
3730  *
3731  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3732  * to restore balance.
3733  *
3734  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3735  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3736  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3737  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3738  * @idle: The idle status of this_cpu.
3739  * @sd_idle: The idleness of sd
3740  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3741  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3742  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3743  *
3744  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3745  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3746  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3747  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3748  */
3749 static struct sched_group *
3750 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3751                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3752                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3753 {
3754         struct sd_lb_stats sds;
3755
3756         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3757
3758         /*
3759          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3760          * this level.
3761          */
3762         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3763                                         balance, &sds);
3764
3765         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3766         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3767          *    at this level.
3768          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3769          * 3) This group is the busiest group.
3770          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3771          *    sched_domain.
3772          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3773          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3774          */
3775         if (balance && !(*balance))
3776                 goto ret;
3777
3778         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3779                 goto out_balanced;
3780
3781         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3782                 goto out_balanced;
3783
3784         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3785
3786         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3787                 goto out_balanced;
3788
3789         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3790                 goto out_balanced;
3791
3792         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3793         if (sds.group_imb)
3794                 sds.busiest_load_per_task =
3795                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3796
3797         /*
3798          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3799          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3800          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3801          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3802          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3803          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3804          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3805          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3806          * appear as very large values with unsigned longs.
3807          */
3808         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3809                 goto out_balanced;
3810
3811         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3812         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3813         return sds.busiest;
3814
3815 out_balanced:
3816         /*
3817          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3818          * to save power.
3819          */
3820         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3821                 return sds.busiest;
3822 ret:
3823         *imbalance = 0;
3824         return NULL;
3825 }
3826
3827 /*
3828  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3829  */
3830 static struct rq *
3831 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3832                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3833 {
3834         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3835         unsigned long max_load = 0;
3836         int i;
3837
3838         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3839                 unsigned long wl;
3840
3841                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3842                         continue;
3843
3844                 rq = cpu_rq(i);
3845                 wl = weighted_cpuload(i);
3846
3847                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3848                         continue;
3849
3850                 if (wl > max_load) {
3851                         max_load = wl;
3852                         busiest = rq;
3853                 }
3854         }
3855
3856         return busiest;
3857 }
3858
3859 /*
3860  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3861  * so long as it is large enough.
3862  */
3863 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3864
3865 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3866 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3867
3868 /*
3869  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3870  * tasks if there is an imbalance.
3871  */
3872 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3873                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3874                         int *balance)
3875 {
3876         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3877         struct sched_group *group;
3878         unsigned long imbalance;
3879         struct rq *busiest;
3880         unsigned long flags;
3881         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3882
3883         cpumask_setall(cpus);
3884
3885         /*
3886          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3887          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3888          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3889          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3890          */
3891         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3892             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3893                 sd_idle = 1;
3894
3895         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3896
3897 redo:
3898         update_shares(sd);
3899         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3900                                    cpus, balance);
3901
3902         if (*balance == 0)
3903                 goto out_balanced;
3904
3905         if (!group) {
3906                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3907                 goto out_balanced;
3908         }
3909
3910         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3911         if (!busiest) {
3912                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3913                 goto out_balanced;
3914         }
3915
3916         BUG_ON(busiest == this_rq);
3917
3918         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3919
3920         ld_moved = 0;
3921         if (busiest->nr_running > 1) {
3922                 /*
3923                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3924                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3925                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3926                  * correctly treated as an imbalance.
3927                  */
3928                 local_irq_save(flags);
3929                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3930                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3931                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3932                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3933                 local_irq_restore(flags);
3934
3935                 /*
3936                  * some other cpu did the load balance for us.
3937                  */
3938                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3939                         resched_cpu(this_cpu);
3940
3941                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3942                 if (unlikely(all_pinned)) {
3943                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3944                         if (!cpumask_empty(cpus))
3945                                 goto redo;
3946                         goto out_balanced;
3947                 }
3948         }
3949
3950         if (!ld_moved) {
3951                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3952                 sd->nr_balance_failed++;
3953
3954                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3955
3956                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3957
3958                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3959                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3960                          */
3961                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3962                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3963                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3964                                 all_pinned = 1;
3965                                 goto out_one_pinned;
3966                         }
3967
3968                         if (!busiest->active_balance) {
3969                                 busiest->active_balance = 1;
3970                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3971                                 active_balance = 1;
3972                         }
3973                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3974                         if (active_balance)
3975                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3976
3977                         /*
3978                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3979                          * counter.
3980                          */
3981                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3982                 }
3983         } else
3984                 sd->nr_balance_failed = 0;
3985
3986         if (likely(!active_balance)) {
3987                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3988                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3989         } else {
3990                 /*
3991                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3992                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3993                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3994                  * move_tasks).
3995                  */
3996                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3997                         sd->balance_interval *= 2;
3998         }
3999
4000         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4001             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4002                 ld_moved = -1;
4003
4004         goto out;
4005
4006 out_balanced:
4007         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4008
4009         sd->nr_balance_failed = 0;
4010
4011 out_one_pinned:
4012         /* tune up the balancing interval */
4013         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4014                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4015                 sd->balance_interval *= 2;
4016
4017         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4018             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4019                 ld_moved = -1;
4020         else
4021                 ld_moved = 0;
4022 out:
4023         if (ld_moved)
4024                 update_shares(sd);
4025         return ld_moved;
4026 }
4027
4028 /*
4029  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4030  * tasks if there is an imbalance.
4031  *
4032  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4033  * this_rq is locked.
4034  */
4035 static int
4036 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4037 {
4038         struct sched_group *group;
4039         struct rq *busiest = NULL;
4040         unsigned long imbalance;
4041         int ld_moved = 0;
4042         int sd_idle = 0;
4043         int all_pinned = 0;
4044         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4045
4046         cpumask_setall(cpus);
4047
4048         /*
4049          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4050          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4051          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4052          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4053          */
4054         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4055             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4056                 sd_idle = 1;
4057
4058         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4059 redo:
4060         update_shares_locked(this_rq, sd);
4061         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4062                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4063         if (!group) {
4064                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4065                 goto out_balanced;
4066         }
4067
4068         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4069         if (!busiest) {
4070                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4071                 goto out_balanced;
4072         }
4073
4074         BUG_ON(busiest == this_rq);
4075
4076         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4077
4078         ld_moved = 0;
4079         if (busiest->nr_running > 1) {
4080                 /* Attempt to move tasks */
4081                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4082                 /* this_rq->clock is already updated */
4083                 update_rq_clock(busiest);
4084                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4085                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4086                                         &all_pinned);
4087                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4088
4089                 if (unlikely(all_pinned)) {
4090                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4091                         if (!cpumask_empty(cpus))
4092                                 goto redo;
4093                 }
4094         }
4095
4096         if (!ld_moved) {
4097                 int active_balance = 0;
4098
4099                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4100                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4101                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4102                         return -1;
4103
4104                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4105                         return -1;
4106
4107                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4108                         return -1;
4109
4110                 /*
4111                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4112                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4113                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4114                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4115                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4116                  *
4117                  * The package power saving logic comes from
4118                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4119                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4120                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4121                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4122                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4123                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4124                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4125                  *
4126                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4127                  * will be more than one task in the source run queue and
4128                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4129                  * active balance code will not be triggered.
4130                  */
4131
4132                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4133                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4134
4135                 /*
4136                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4137                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4138                  */
4139                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4140                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4141                         all_pinned = 1;
4142                         return ld_moved;
4143                 }
4144
4145                 if (!busiest->active_balance) {
4146                         busiest->active_balance = 1;
4147                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4148                         active_balance = 1;
4149                 }
4150
4151                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4152                 /*
4153                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4154                  */
4155                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4156                 if (active_balance)
4157                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4158                 spin_lock(&this_rq->lock);
4159
4160         } else
4161                 sd->nr_balance_failed = 0;
4162
4163         update_shares_locked(this_rq, sd);
4164         return ld_moved;
4165
4166 out_balanced:
4167         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4168         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4169             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4170                 return -1;
4171         sd->nr_balance_failed = 0;
4172
4173         return 0;
4174 }
4175
4176 /*
4177  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4178  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4179  */
4180 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4181 {
4182         struct sched_domain *sd;
4183         int pulled_task = 0;
4184         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4185
4186         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4187                 unsigned long interval;
4188
4189                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4190                         continue;
4191
4192                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4193                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4194                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4195                                                            sd);
4196
4197                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4198                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4199                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4200                 if (pulled_task)
4201                         break;
4202         }
4203         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4204                 /*
4205                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4206                  * a busy processor. So reset next_balance.
4207                  */
4208                 this_rq->next_balance = next_balance;
4209         }
4210 }
4211
4212 /*
4213  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4214  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4215  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4216  * logical imbalances.
4217  *
4218  * Called with busiest_rq locked.
4219  */
4220 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4221 {
4222         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4223         struct sched_domain *sd;
4224         struct rq *target_rq;
4225
4226         /* Is there any task to move? */
4227         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4228                 return;
4229
4230         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4231
4232         /*
4233          * This condition is "impossible", if it occurs
4234          * we need to fix it. Originally reported by
4235          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4236          */
4237         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4238
4239         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4240         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4241         update_rq_clock(busiest_rq);
4242         update_rq_clock(target_rq);
4243
4244         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4245         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4246                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4247                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4248                                 break;
4249         }
4250
4251         if (likely(sd)) {
4252                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4253
4254                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4255                                   sd, CPU_IDLE))
4256                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4257                 else
4258                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4259         }
4260         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4261 }
4262
4263 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4264 static struct {
4265         atomic_t load_balancer;
4266         cpumask_var_t cpu_mask;
4267 } nohz ____cacheline_aligned = {
4268         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4269 };
4270
4271 /*
4272  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4273  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4274  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4275  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4276  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4277  * arrives...
4278  *
4279  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4280  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4281  * nohz.cpu_mask..
4282  *
4283  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4284  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4285  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4286  * there is no need for ilb owner.
4287  *
4288  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4289  * next busy scheduler_tick()
4290  */
4291 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4292 {
4293         int cpu = smp_processor_id();
4294
4295         if (stop_tick) {
4296                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4297
4298                 if (!cpu_active(cpu)) {
4299                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4300                                 return 0;
4301
4302                         /*
4303                          * If we are going offline and still the leader,
4304                          * give up!
4305                          */
4306                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4307                                 BUG();
4308
4309                         return 0;
4310                 }
4311
4312                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4313
4314                 /* time for ilb owner also to sleep */
4315                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4316                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4317                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4318                         return 0;
4319                 }
4320
4321                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4322                         /* make me the ilb owner */
4323                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4324                                 return 1;
4325                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4326                         return 1;
4327         } else {
4328                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4329                         return 0;
4330
4331                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4332
4333                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4334                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4335                                 BUG();
4336         }
4337         return 0;
4338 }
4339 #endif
4340
4341 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4342
4343 /*
4344  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4345  * and initiates a balancing operation if so.
4346  *
4347  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4348  */
4349 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4350 {
4351         int balance = 1;
4352         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4353         unsigned long interval;
4354         struct sched_domain *sd;
4355         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4356         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4357         int update_next_balance = 0;
4358         int need_serialize;
4359
4360         for_each_domain(cpu, sd) {
4361                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4362                         continue;
4363
4364                 interval = sd->balance_interval;
4365                 if (idle != CPU_IDLE)
4366                         interval *= sd->busy_factor;
4367
4368                 /* scale ms to jiffies */
4369                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4370                 if (unlikely(!interval))
4371                         interval = 1;
4372                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4373                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4374
4375                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4376
4377                 if (need_serialize) {
4378                         if (!spin_trylock(&balancing))
4379                                 goto out;
4380                 }
4381
4382                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4383                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4384                                 /*
4385                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4386                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4387                                  * not idle.
4388                                  */
4389                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4390                         }
4391                         sd->last_balance = jiffies;
4392                 }
4393                 if (need_serialize)
4394                         spin_unlock(&balancing);
4395 out:
4396                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4397                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4398                         update_next_balance = 1;
4399                 }
4400
4401                 /*
4402                  * Stop the load balance at this level. There is another
4403                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4404                  * actively.
4405                  */
4406                 if (!balance)
4407                         break;
4408         }
4409
4410         /*
4411          * next_balance will be updated only when there is a need.
4412          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4413          * updated.
4414          */
4415         if (likely(update_next_balance))
4416                 rq->next_balance = next_balance;
4417 }
4418
4419 /*
4420  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4421  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4422  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4423  */
4424 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4425 {
4426         int this_cpu = smp_processor_id();
4427         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4428         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4429                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4430
4431         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4432
4433 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4434         /*
4435          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4436          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4437          * stopped.
4438          */
4439         if (this_rq->idle_at_tick &&
4440             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4441                 struct rq *rq;
4442                 int balance_cpu;
4443
4444                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4445                         if (balance_cpu == this_cpu)
4446                                 continue;
4447
4448                         /*
4449                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4450                          * work being done for other cpus. Next load
4451                          * balancing owner will pick it up.
4452                          */
4453                         if (need_resched())
4454                                 break;
4455
4456                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4457
4458                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4459                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4460                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4461                 }
4462         }
4463 #endif
4464 }
4465
4466 static inline int on_null_domain(int cpu)
4467 {
4468         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4469 }
4470
4471 /*
4472  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4473  *
4474  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4475  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4476  * if the whole system is idle.
4477  */
4478 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4479 {
4480 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4481         /*
4482          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4483          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4484          * load balancer.
4485          */
4486         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4487                 rq->in_nohz_recently = 0;
4488
4489                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4490                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4491                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4492                 }
4493
4494                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4495                         /*
4496                          * simple selection for now: Nominate the
4497                          * first cpu in the nohz list to be the next
4498                          * ilb owner.
4499                          *
4500                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4501                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4502                          */
4503                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4504
4505                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4506                                 resched_cpu(ilb);
4507                 }
4508         }
4509
4510         /*
4511          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4512          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4513          */
4514         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4515             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4516                 resched_cpu(cpu);
4517                 return;
4518         }
4519
4520         /*
4521          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4522          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4523          */
4524         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4525             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4526                 return;
4527 #endif
4528         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4529         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4530             likely(!on_null_domain(cpu)))
4531                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4532 }
4533
4534 #else   /* CONFIG_SMP */
4535
4536 /*
4537  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4538  */
4539 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4540 {
4541 }
4542
4543 #endif
4544
4545 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4546
4547 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4548
4549 /*
4550  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4551  * @p in case that task is currently running.
4552  */
4553 unsigned long long __task_delta_exec(struct task_struct *p, int update)
4554 {
4555         s64 delta_exec;
4556         struct rq *rq;
4557
4558         rq = task_rq(p);
4559         WARN_ON_ONCE(!runqueue_is_locked());
4560         WARN_ON_ONCE(!task_current(rq, p));
4561
4562         if (update)
4563                 update_rq_clock(rq);
4564
4565         delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4566
4567         WARN_ON_ONCE(delta_exec < 0);
4568
4569         return delta_exec;
4570 }
4571
4572 /*
4573  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4574  * @p in case that task is currently running.
4575  */
4576 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4577 {
4578         unsigned long flags;
4579         struct rq *rq;
4580         u64 ns = 0;
4581
4582         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4583
4584         if (task_current(rq, p)) {
4585                 u64 delta_exec;
4586
4587                 update_rq_clock(rq);
4588                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4589                 if ((s64)delta_exec > 0)
4590                         ns = delta_exec;
4591         }
4592
4593         task_rq_unlock(rq, &flags);
4594
4595         return ns;
4596 }
4597
4598 /*
4599  * Account user cpu time to a process.
4600  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4601  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4602  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4603  */
4604 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4605                        cputime_t cputime_scaled)
4606 {
4607         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4608         cputime64_t tmp;
4609
4610         /* Add user time to process. */
4611         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4612         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4613         account_group_user_time(p, cputime);
4614
4615         /* Add user time to cpustat. */
4616         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4617         if (TASK_NICE(p) > 0)
4618                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4619         else
4620                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4621         /* Account for user time used */
4622         acct_update_integrals(p);
4623 }
4624
4625 /*
4626  * Account guest cpu time to a process.
4627  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4628  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4629  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4630  */
4631 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4632                                cputime_t cputime_scaled)
4633 {
4634         cputime64_t tmp;
4635         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4636
4637         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4638
4639         /* Add guest time to process. */
4640         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4641         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4642         account_group_user_time(p, cputime);
4643         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4644
4645         /* Add guest time to cpustat. */
4646         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4647         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4648 }
4649
4650 /*
4651  * Account system cpu time to a process.
4652  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4653  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4654  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4655  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4656  */
4657 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4658                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4659 {
4660         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4661         cputime64_t tmp;
4662
4663         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4664                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4665                 return;
4666         }
4667
4668         /* Add system time to process. */
4669         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4670         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4671         account_group_system_time(p, cputime);
4672
4673         /* Add system time to cpustat. */
4674         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4675         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4676                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4677         else if (softirq_count())
4678                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4679         else
4680                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4681
4682         /* Account for system time used */
4683         acct_update_integrals(p);
4684 }
4685
4686 /*
4687  * Account for involuntary wait time.
4688  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4689  */
4690 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4691 {
4692         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4693         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4694
4695         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4696 }
4697
4698 /*
4699  * Account for idle time.
4700  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4701  */
4702 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4703 {
4704         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4705         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4706         struct rq *rq = this_rq();
4707
4708         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4709                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4710         else
4711                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4712 }
4713
4714 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4715
4716 /*
4717  * Account a single tick of cpu time.
4718  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4719  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4720  */
4721 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4722 {
4723         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4724         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4725         struct rq *rq = this_rq();
4726
4727         if (user_tick)
4728                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4729         else if (p != rq->idle)
4730                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4731                                     one_jiffy_scaled);
4732         else
4733                 account_idle_time(one_jiffy);
4734 }
4735
4736 /*
4737  * Account multiple ticks of steal time.
4738  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4739  * @ticks: number of stolen ticks
4740  */
4741 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4742 {
4743         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4744 }
4745
4746 /*
4747  * Account multiple ticks of idle time.
4748  * @ticks: number of stolen ticks
4749  */
4750 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4751 {
4752         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4753 }
4754
4755 #endif
4756
4757 /*
4758  * Use precise platform statistics if available:
4759  */
4760 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4761 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4762 {
4763         return p->utime;
4764 }
4765
4766 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4767 {
4768         return p->stime;
4769 }
4770 #else
4771 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4772 {
4773         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4774                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4775         u64 temp;
4776
4777         /*
4778          * Use CFS's precise accounting:
4779          */
4780         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4781
4782         if (total) {
4783                 temp *= utime;
4784                 do_div(temp, total);
4785         }
4786         utime = (clock_t)temp;
4787
4788         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4789         return p->prev_utime;
4790 }
4791
4792 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4793 {
4794         clock_t stime;
4795
4796         /*
4797          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4798          * the total, to make sure the total observed by userspace
4799          * grows monotonically - apps rely on that):
4800          */
4801         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4802                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4803
4804         if (stime >= 0)
4805                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4806
4807         return p->prev_stime;
4808 }
4809 #endif
4810
4811 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4812 {
4813         return p->gtime;
4814 }
4815
4816 /*
4817  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4818  * We call it with interrupts disabled.
4819  *
4820  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4821  * timeslices.
4822  */
4823 void scheduler_tick(void)
4824 {
4825         int cpu = smp_processor_id();
4826         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4827         struct task_struct *curr = rq->curr;
4828
4829         sched_clock_tick();
4830
4831         spin_lock(&rq->lock);
4832         update_rq_clock(rq);
4833         update_cpu_load(rq);
4834         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4835         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
4836         spin_unlock(&rq->lock);
4837
4838 #ifdef CONFIG_SMP
4839         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4840         trigger_load_balance(rq, cpu);
4841 #endif
4842 }
4843
4844 unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4845 {
4846         if (in_lock_functions(addr)) {
4847                 addr = CALLER_ADDR2;
4848                 if (in_lock_functions(addr))
4849                         addr = CALLER_ADDR3;
4850         }
4851         return addr;
4852 }
4853
4854 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4855                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4856
4857 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4858 {
4859 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4860         /*
4861          * Underflow?
4862          */
4863         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4864                 return;
4865 #endif
4866         preempt_count() += val;
4867 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4868         /*
4869          * Spinlock count overflowing soon?
4870          */
4871         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4872                                 PREEMPT_MASK - 10);
4873 #endif
4874         if (preempt_count() == val)
4875                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4876 }
4877 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4878
4879 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4880 {
4881 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4882         /*
4883          * Underflow?
4884          */
4885         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4886                 return;
4887         /*
4888          * Is the spinlock portion underflowing?
4889          */
4890         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4891                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4892                 return;
4893 #endif
4894
4895         if (preempt_count() == val)
4896                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4897         preempt_count() -= val;
4898 }
4899 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4900
4901 #endif
4902
4903 /*
4904  * Print scheduling while atomic bug:
4905  */
4906 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4907 {
4908         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4909
4910         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4911                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4912
4913         debug_show_held_locks(prev);
4914         print_modules();
4915         if (irqs_disabled())
4916                 print_irqtrace_events(prev);
4917
4918         if (regs)
4919                 show_regs(regs);
4920         else
4921                 dump_stack();
4922 }
4923
4924 /*
4925  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4926  */
4927 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4928 {
4929         /*
4930          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4931          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4932          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4933          */
4934         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4935                 __schedule_bug(prev);
4936
4937         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4938
4939         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4940 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4941         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4942                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4943                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4944         }
4945 #endif
4946 }
4947
4948 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4949 {
4950         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4951                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4952
4953                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4954                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4955
4956                 /*
4957                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4958                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4959                  * the avg_overlap on preemption.
4960                  *
4961                  * We use the average preemption runtime because that
4962                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4963                  * build up.
4964                  */
4965                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4966         }
4967         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4968 }
4969
4970 /*
4971  * Pick up the highest-prio task:
4972  */
4973 static inline struct task_struct *
4974 pick_next_task(struct rq *rq)
4975 {
4976         const struct sched_class *class;
4977         struct task_struct *p;
4978
4979         /*
4980          * Optimization: we know that if all tasks are in
4981          * the fair class we can call that function directly:
4982          */
4983         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4984                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4985                 if (likely(p))
4986                         return p;
4987         }
4988
4989         class = sched_class_highest;
4990         for ( ; ; ) {
4991                 p = class->pick_next_task(rq);
4992                 if (p)
4993                         return p;
4994                 /*
4995                  * Will never be NULL as the idle class always
4996                  * returns a non-NULL p:
4997                  */
4998                 class = class->next;
4999         }
5000 }
5001
5002 /*
5003  * schedule() is the main scheduler function.
5004  */
5005 asmlinkage void __sched __schedule(void)
5006 {
5007         struct task_struct *prev, *next;
5008         unsigned long *switch_count;
5009         struct rq *rq;
5010         int cpu;
5011
5012         cpu = smp_processor_id();
5013         rq = cpu_rq(cpu);
5014         rcu_qsctr_inc(cpu);
5015         prev = rq->curr;
5016         switch_count = &prev->nivcsw;
5017
5018         release_kernel_lock(prev);
5019 need_resched_nonpreemptible:
5020
5021         schedule_debug(prev);
5022
5023         if (sched_feat(HRTICK))
5024                 hrtick_clear(rq);
5025
5026         spin_lock_irq(&rq->lock);
5027         update_rq_clock(rq);
5028         clear_tsk_need_resched(prev);
5029
5030         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5031                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5032                         prev->state = TASK_RUNNING;
5033                 else
5034                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5035                 switch_count = &prev->nvcsw;
5036         }
5037
5038 #ifdef CONFIG_SMP
5039         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5040                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5041 #endif
5042
5043         if (unlikely(!rq->nr_running))
5044                 idle_balance(cpu, rq);
5045
5046         put_prev_task(rq, prev);
5047         next = pick_next_task(rq);
5048
5049         if (likely(prev != next)) {
5050                 sched_info_switch(prev, next);
5051                 perf_counter_task_sched_out(prev, cpu);
5052
5053                 rq->nr_switches++;
5054                 rq->curr = next;
5055                 ++*switch_count;
5056
5057                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5058                 /*
5059                  * the context switch might have flipped the stack from under
5060                  * us, hence refresh the local variables.
5061                  */
5062                 cpu = smp_processor_id();
5063                 rq = cpu_rq(cpu);
5064         } else
5065                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5066
5067         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5068                 goto need_resched_nonpreemptible;
5069 }
5070
5071 asmlinkage void __sched schedule(void)
5072 {
5073 need_resched:
5074         preempt_disable();
5075         __schedule();
5076         preempt_enable_no_resched();
5077         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
5078                 goto need_resched;
5079 }
5080 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5081
5082 #ifdef CONFIG_SMP
5083 /*
5084  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5085  * access and not reliable.
5086  */
5087 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5088 {
5089         unsigned int cpu;
5090         struct rq *rq;
5091
5092         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5093                 return 0;
5094
5095 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5096         /*
5097          * Need to access the cpu field knowing that
5098          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5099          * the mutex owner just released it and exited.
5100          */
5101         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5102                 goto out;
5103 #else
5104         cpu = owner->cpu;
5105 #endif
5106
5107         /*
5108          * Even if the access succeeded (likely case),
5109          * the cpu field may no longer be valid.
5110          */
5111         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5112                 goto out;
5113
5114         /*
5115          * We need to validate that we can do a
5116          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5117          */
5118         if (!cpu_online(cpu))
5119                 goto out;
5120
5121         rq = cpu_rq(cpu);
5122
5123         for (;;) {
5124                 /*
5125                  * Owner changed, break to re-assess state.
5126                  */
5127                 if (lock->owner != owner)
5128                         break;
5129
5130                 /*
5131                  * Is that owner really running on that cpu?
5132                  */
5133                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5134                         return 0;
5135
5136                 cpu_relax();
5137         }
5138 out:
5139         return 1;
5140 }
5141 #endif
5142
5143 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5144 /*
5145  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5146  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5147  * occur there and call schedule directly.
5148  */
5149 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5150 {
5151         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5152
5153         /*
5154          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5155          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5156          */
5157         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5158                 return;
5159
5160         do {
5161                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5162                 schedule();
5163                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5164
5165                 /*
5166                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5167                  * between schedule and now.
5168                  */
5169                 barrier();
5170         } while (need_resched());
5171 }
5172 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5173
5174 /*
5175  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5176  * off of irq context.
5177  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5178  * protect us against recursive calling from irq.
5179  */
5180 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5181 {
5182         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5183
5184         /* Catch callers which need to be fixed */
5185         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5186
5187         do {
5188                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5189                 local_irq_enable();
5190                 schedule();
5191                 local_irq_disable();
5192                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5193
5194                 /*
5195                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5196                  * between schedule and now.
5197                  */
5198                 barrier();
5199         } while (need_resched());
5200 }
5201
5202 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5203
5204 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5205                           void *key)
5206 {
5207         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5208 }
5209 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5210
5211 /*
5212  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5213  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5214  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5215  *
5216  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5217  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5218  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5219  */
5220 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5221                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5222 {
5223         wait_queue_t *curr, *next;
5224
5225         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5226                 unsigned flags = curr->flags;
5227
5228                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5229                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5230                         break;
5231         }
5232 }
5233
5234 /**
5235  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5236  * @q: the waitqueue
5237  * @mode: which threads
5238  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5239  * @key: is directly passed to the wakeup function
5240  */
5241 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5242                         int nr_exclusive, void *key)
5243 {
5244         unsigned long flags;
5245
5246         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5247         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5248         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5249 }
5250 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5251
5252 /*
5253  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5254  */
5255 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5256 {
5257         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5258 }
5259
5260 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5261 {
5262         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5263 }
5264
5265 /**
5266  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5267  * @q: the waitqueue
5268  * @mode: which threads
5269  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5270  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5271  *
5272  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5273  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5274  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5275  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5276  *
5277  * On UP it can prevent extra preemption.
5278  */
5279 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5280                         int nr_exclusive, void *key)
5281 {
5282         unsigned long flags;
5283         int sync = 1;
5284
5285         if (unlikely(!q))
5286                 return;
5287
5288         if (unlikely(!nr_exclusive))
5289                 sync = 0;
5290
5291         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5292         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5293         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5294 }
5295 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5296
5297 /*
5298  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5299  */
5300 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5301 {
5302         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5303 }
5304 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5305
5306 /**
5307  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5308  * @x:  holds the state of this particular completion
5309  *
5310  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5311  * awakened in the same order in which they were queued.
5312  *
5313  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5314  */
5315 void complete(struct completion *x)
5316 {
5317         unsigned long flags;
5318
5319         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5320         x->done++;
5321         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5322         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5323 }
5324 EXPORT_SYMBOL(complete);
5325
5326 /**
5327  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5328  * @x:  holds the state of this particular completion
5329  *
5330  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5331  */
5332 void complete_all(struct completion *x)
5333 {
5334         unsigned long flags;
5335
5336         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5337         x->done += UINT_MAX/2;
5338         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5339         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5340 }
5341 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5342
5343 static inline long __sched
5344 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5345 {
5346         if (!x->done) {
5347                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5348
5349                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5350                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5351                 do {
5352                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5353                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5354                                 break;
5355                         }
5356                         __set_current_state(state);
5357                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5358                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5359                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5360                 } while (!x->done && timeout);
5361                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5362                 if (!x->done)
5363                         return timeout;
5364         }
5365         x->done--;
5366         return timeout ?: 1;
5367 }
5368
5369 static long __sched
5370 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5371 {
5372         might_sleep();
5373
5374         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5375         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5376         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5377         return timeout;
5378 }
5379
5380 /**
5381  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5382  * @x:  holds the state of this particular completion
5383  *
5384  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5385  * interruptible and there is no timeout.
5386  *
5387  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5388  * and interrupt capability. Also see complete().
5389  */
5390 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5391 {
5392         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5393 }
5394 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5395
5396 /**
5397  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5398  * @x:  holds the state of this particular completion
5399  * @timeout:  timeout value in jiffies
5400  *
5401  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5402  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5403  * interruptible.
5404  */
5405 unsigned long __sched
5406 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5407 {
5408         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5409 }
5410 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5411
5412 /**
5413  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5414  * @x:  holds the state of this particular completion
5415  *
5416  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5417  * interruptible.
5418  */
5419 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5420 {
5421         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5422         if (t == -ERESTARTSYS)
5423                 return t;
5424         return 0;
5425 }
5426 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5427
5428 /**
5429  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5430  * @x:  holds the state of this particular completion
5431  * @timeout:  timeout value in jiffies
5432  *
5433  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5434  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5435  */
5436 unsigned long __sched
5437 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5438                                           unsigned long timeout)
5439 {
5440         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5441 }
5442 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5443
5444 /**
5445  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5446  * @x:  holds the state of this particular completion
5447  *
5448  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5449  * interrupted by a kill signal.
5450  */
5451 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5452 {
5453         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5454         if (t == -ERESTARTSYS)
5455                 return t;
5456         return 0;
5457 }
5458 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5459
5460 /**
5461  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5462  *      @x:     completion structure
5463  *
5464  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5465  *               1 if a decrement succeeded.
5466  *
5467  *      If a completion is being used as a counting completion,
5468  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5469  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5470  *      is protecting is not available.
5471  */
5472 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5473 {
5474         int ret = 1;
5475
5476         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5477         if (!x->done)
5478                 ret = 0;
5479         else
5480                 x->done--;
5481         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5482         return ret;
5483 }
5484 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5485
5486 /**
5487  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5488  *      @x:     completion structure
5489  *
5490  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5491  *               1 if there are no waiters.
5492  *
5493  */
5494 bool completion_done(struct completion *x)
5495 {
5496         int ret = 1;
5497
5498         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5499         if (!x->done)
5500                 ret = 0;
5501         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5502         return ret;
5503 }
5504 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5505
5506 static long __sched
5507 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5508 {
5509         unsigned long flags;
5510         wait_queue_t wait;
5511
5512         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5513
5514         __set_current_state(state);
5515
5516         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5517         __add_wait_queue(q, &wait);
5518         spin_unlock(&q->lock);
5519         timeout = schedule_timeout(timeout);
5520         spin_lock_irq(&q->lock);
5521         __remove_wait_queue(q, &wait);
5522         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5523
5524         return timeout;
5525 }
5526
5527 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5528 {
5529         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5530 }
5531 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5532
5533 long __sched
5534 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5535 {
5536         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5537 }
5538 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5539
5540 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5541 {
5542         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5543 }
5544 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5545
5546 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5547 {
5548         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5549 }
5550 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5551
5552 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5553
5554 /*
5555  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5556  * @p: task
5557  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5558  *
5559  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5560  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5561  *
5562  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5563  */
5564 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5565 {
5566         unsigned long flags;
5567         int oldprio, on_rq, running;
5568         struct rq *rq;
5569         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5570
5571         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5572
5573         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5574         update_rq_clock(rq);
5575
5576         oldprio = p->prio;
5577         on_rq = p->se.on_rq;
5578         running = task_current(rq, p);
5579         if (on_rq)
5580                 dequeue_task(rq, p, 0);
5581         if (running)
5582                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5583
5584         if (rt_prio(prio))
5585                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5586         else
5587                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5588
5589         p->prio = prio;
5590
5591         if (running)
5592                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5593         if (on_rq) {
5594                 enqueue_task(rq, p, 0);
5595
5596                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5597         }
5598         task_rq_unlock(rq, &flags);
5599 }
5600
5601 #endif
5602
5603 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5604 {
5605         int old_prio, delta, on_rq;
5606         unsigned long flags;
5607         struct rq *rq;
5608
5609         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5610                 return;
5611         /*
5612          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5613          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5614          */
5615         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5616         update_rq_clock(rq);
5617         /*
5618          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5619          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5620          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5621          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5622          */
5623         if (task_has_rt_policy(p)) {
5624                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5625                 goto out_unlock;
5626         }
5627         on_rq = p->se.on_rq;
5628         if (on_rq)
5629                 dequeue_task(rq, p, 0);
5630
5631         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5632         set_load_weight(p);
5633         old_prio = p->prio;
5634         p->prio = effective_prio(p);
5635         delta = p->prio - old_prio;
5636
5637         if (on_rq) {
5638                 enqueue_task(rq, p, 0);
5639                 /*
5640                  * If the task increased its priority or is running and
5641                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5642                  */
5643                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5644                         resched_task(rq->curr);
5645         }
5646 out_unlock:
5647         task_rq_unlock(rq, &flags);
5648 }
5649 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5650
5651 /*
5652  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5653  * @p: task
5654  * @nice: nice value
5655  */
5656 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5657 {
5658         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5659         int nice_rlim = 20 - nice;
5660
5661         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5662                 capable(CAP_SYS_NICE));
5663 }
5664
5665 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5666
5667 /*
5668  * sys_nice - change the priority of the current process.
5669  * @increment: priority increment
5670  *
5671  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5672  * does similar things.
5673  */
5674 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5675 {
5676         long nice, retval;
5677
5678         /*
5679          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5680          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5681          * and we have a single winner.
5682          */
5683         if (increment < -40)
5684                 increment = -40;
5685         if (increment > 40)
5686                 increment = 40;
5687
5688         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5689         if (nice < -20)
5690                 nice = -20;
5691         if (nice > 19)
5692                 nice = 19;
5693
5694         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5695                 return -EPERM;
5696
5697         retval = security_task_setnice(current, nice);
5698         if (retval)
5699                 return retval;
5700
5701         set_user_nice(current, nice);
5702         return 0;
5703 }
5704
5705 #endif
5706
5707 /**
5708  * task_prio - return the priority value of a given task.
5709  * @p: the task in question.
5710  *
5711  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5712  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5713  * around 0, value goes from -16 to +15.
5714  */
5715 int task_prio(const struct task_struct *p)
5716 {
5717         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5718 }
5719
5720 /**
5721  * task_nice - return the nice value of a given task.
5722  * @p: the task in question.
5723  */
5724 int task_nice(const struct task_struct *p)
5725 {
5726         return TASK_NICE(p);
5727 }
5728 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5729
5730 /**
5731  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5732  * @cpu: the processor in question.
5733  */
5734 int idle_cpu(int cpu)
5735 {
5736         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5737 }
5738
5739 /**
5740  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5741  * @cpu: the processor in question.
5742  */
5743 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5744 {
5745         return cpu_rq(cpu)->idle;
5746 }
5747
5748 /**
5749  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5750  * @pid: the pid in question.
5751  */
5752 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5753 {
5754         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5755 }
5756
5757 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5758 static void
5759 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5760 {
5761         BUG_ON(p->se.on_rq);
5762
5763         p->policy = policy;
5764         switch (p->policy) {
5765         case SCHED_NORMAL:
5766         case SCHED_BATCH:
5767         case SCHED_IDLE:
5768                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5769                 break;
5770         case SCHED_FIFO:
5771         case SCHED_RR:
5772                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5773                 break;
5774         }
5775
5776         p->rt_priority = prio;
5777         p->normal_prio = normal_prio(p);
5778         /* we are holding p->pi_lock already */
5779         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5780         set_load_weight(p);
5781 }
5782
5783 /*
5784  * check the target process has a UID that matches the current process's
5785  */
5786 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5787 {
5788         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5789         bool match;
5790
5791         rcu_read_lock();
5792         pcred = __task_cred(p);
5793         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5794                  cred->euid == pcred->uid);
5795         rcu_read_unlock();
5796         return match;
5797 }
5798
5799 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5800                                 struct sched_param *param, bool user)
5801 {
5802         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5803         unsigned long flags;
5804         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5805         struct rq *rq;
5806
5807         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5808         BUG_ON(in_interrupt());
5809 recheck:
5810         /* double check policy once rq lock held */
5811         if (policy < 0)
5812                 policy = oldpolicy = p->policy;
5813         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5814                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5815                         policy != SCHED_IDLE)
5816                 return -EINVAL;
5817         /*
5818          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5819          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5820          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5821          */
5822         if (param->sched_priority < 0 ||
5823             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5824             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5825                 return -EINVAL;
5826         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5827                 return -EINVAL;
5828
5829         /*
5830          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5831          */
5832         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5833                 if (rt_policy(policy)) {
5834                         unsigned long rlim_rtprio;
5835
5836                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5837                                 return -ESRCH;
5838                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5839                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5840
5841                         /* can't set/change the rt policy */
5842                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5843                                 return -EPERM;
5844
5845                         /* can't increase priority */
5846                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5847                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5848                                 return -EPERM;
5849                 }
5850                 /*
5851                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5852                  * move out of SCHED_IDLE either:
5853                  */
5854                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5855                         return -EPERM;
5856
5857                 /* can't change other user's priorities */
5858                 if (!check_same_owner(p))
5859                         return -EPERM;
5860         }
5861
5862         if (user) {
5863 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5864                 /*
5865                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5866                  * assigned.
5867                  */
5868                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5869                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5870                         return -EPERM;
5871 #endif
5872
5873                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5874                 if (retval)
5875                         return retval;
5876         }
5877
5878         /*
5879          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5880          * changing the priority of the task:
5881          */
5882         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5883         /*
5884          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5885          * runqueue lock must be held.
5886          */
5887         rq = __task_rq_lock(p);
5888         /* recheck policy now with rq lock held */
5889         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5890                 policy = oldpolicy = -1;
5891                 __task_rq_unlock(rq);
5892                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5893                 goto recheck;
5894         }
5895         update_rq_clock(rq);
5896         on_rq = p->se.on_rq;
5897         running = task_current(rq, p);
5898         if (on_rq)
5899                 deactivate_task(rq, p, 0);
5900         if (running)
5901                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5902
5903         oldprio = p->prio;
5904         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5905
5906         if (running)
5907                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5908         if (on_rq) {
5909                 activate_task(rq, p, 0);
5910
5911                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5912         }
5913         __task_rq_unlock(rq);
5914         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5915
5916         rt_mutex_adjust_pi(p);
5917
5918         return 0;
5919 }
5920
5921 /**
5922  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5923  * @p: the task in question.
5924  * @policy: new policy.
5925  * @param: structure containing the new RT priority.
5926  *
5927  * NOTE that the task may be already dead.
5928  */
5929 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5930                        struct sched_param *param)
5931 {
5932         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5933 }
5934 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5935
5936 /**
5937  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5938  * @p: the task in question.
5939  * @policy: new policy.
5940  * @param: structure containing the new RT priority.
5941  *
5942  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5943  * current context has permission.  For example, this is needed in
5944  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5945  * but our caller might not have that capability.
5946  */
5947 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5948                                struct sched_param *param)
5949 {
5950         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5951 }
5952
5953 static int
5954 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5955 {
5956         struct sched_param lparam;
5957         struct task_struct *p;
5958         int retval;
5959
5960         if (!param || pid < 0)
5961                 return -EINVAL;
5962         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5963                 return -EFAULT;
5964
5965         rcu_read_lock();
5966         retval = -ESRCH;
5967         p = find_process_by_pid(pid);
5968         if (p != NULL)
5969                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5970         rcu_read_unlock();
5971
5972         return retval;
5973 }
5974
5975 /**
5976  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5977  * @pid: the pid in question.
5978  * @policy: new policy.
5979  * @param: structure containing the new RT priority.
5980  */
5981 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5982                 struct sched_param __user *, param)
5983 {
5984         /* negative values for policy are not valid */
5985         if (policy < 0)
5986                 return -EINVAL;
5987
5988         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5989 }
5990
5991 /**
5992  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5993  * @pid: the pid in question.
5994  * @param: structure containing the new RT priority.
5995  */
5996 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5997 {
5998         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5999 }
6000
6001 /**
6002  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6003  * @pid: the pid in question.
6004  */
6005 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6006 {
6007         struct task_struct *p;
6008         int retval;
6009
6010         if (pid < 0)
6011                 return -EINVAL;
6012
6013         retval = -ESRCH;
6014         read_lock(&tasklist_lock);
6015         p = find_process_by_pid(pid);
6016         if (p) {
6017                 retval = security_task_getscheduler(p);
6018                 if (!retval)
6019                         retval = p->policy;
6020         }
6021         read_unlock(&tasklist_lock);
6022         return retval;
6023 }
6024
6025 /**
6026  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
6027  * @pid: the pid in question.
6028  * @param: structure containing the RT priority.
6029  */
6030 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6031 {
6032         struct sched_param lp;
6033         struct task_struct *p;
6034         int retval;
6035
6036         if (!param || pid < 0)
6037                 return -EINVAL;
6038
6039         read_lock(&tasklist_lock);
6040         p = find_process_by_pid(pid);
6041         retval = -ESRCH;
6042         if (!p)
6043                 goto out_unlock;
6044
6045         retval = security_task_getscheduler(p);
6046         if (retval)
6047                 goto out_unlock;
6048
6049         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6050         read_unlock(&tasklist_lock);
6051
6052         /*
6053          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6054          */
6055         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6056
6057         return retval;
6058
6059 out_unlock:
6060         read_unlock(&tasklist_lock);
6061         return retval;
6062 }
6063
6064 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6065 {
6066         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6067         struct task_struct *p;
6068         int retval;
6069
6070         get_online_cpus();
6071         read_lock(&tasklist_lock);
6072
6073         p = find_process_by_pid(pid);
6074         if (!p) {
6075                 read_unlock(&tasklist_lock);
6076                 put_online_cpus();
6077                 return -ESRCH;
6078         }
6079
6080         /*
6081          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6082          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6083          * usage count and then drop tasklist_lock.
6084          */
6085         get_task_struct(p);
6086         read_unlock(&tasklist_lock);
6087
6088         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6089                 retval = -ENOMEM;
6090                 goto out_put_task;
6091         }
6092         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6093                 retval = -ENOMEM;
6094                 goto out_free_cpus_allowed;
6095         }
6096         retval = -EPERM;
6097         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6098                 goto out_unlock;
6099
6100         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6101         if (retval)
6102                 goto out_unlock;
6103
6104         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6105         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6106  again:
6107         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6108
6109         if (!retval) {
6110                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6111                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6112                         /*
6113                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6114                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6115                          * cpuset's cpus_allowed
6116                          */
6117                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6118                         goto again;
6119                 }
6120         }
6121 out_unlock:
6122         free_cpumask_var(new_mask);
6123 out_free_cpus_allowed:
6124         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6125 out_put_task:
6126         put_task_struct(p);
6127         put_online_cpus();
6128         return retval;
6129 }
6130
6131 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6132                              struct cpumask *new_mask)
6133 {
6134         if (len < cpumask_size())
6135                 cpumask_clear(new_mask);
6136         else if (len > cpumask_size())
6137                 len = cpumask_size();
6138
6139         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6140 }
6141
6142 /**
6143  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6144  * @pid: pid of the process
6145  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6146  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6147  */
6148 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6149                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6150 {
6151         cpumask_var_t new_mask;
6152         int retval;
6153
6154         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6155                 return -ENOMEM;
6156
6157         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6158         if (retval == 0)
6159                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6160         free_cpumask_var(new_mask);
6161         return retval;
6162 }
6163
6164 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6165 {
6166         struct task_struct *p;
6167         int retval;
6168
6169         get_online_cpus();
6170         read_lock(&tasklist_lock);
6171
6172         retval = -ESRCH;
6173         p = find_process_by_pid(pid);
6174         if (!p)
6175                 goto out_unlock;
6176
6177         retval = security_task_getscheduler(p);
6178         if (retval)
6179                 goto out_unlock;
6180
6181         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6182
6183 out_unlock:
6184         read_unlock(&tasklist_lock);
6185         put_online_cpus();
6186
6187         return retval;
6188 }
6189
6190 /**
6191  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6192  * @pid: pid of the process
6193  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6194  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6195  */
6196 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6197                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6198 {
6199         int ret;
6200         cpumask_var_t mask;
6201
6202         if (len < cpumask_size())
6203                 return -EINVAL;
6204
6205         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6206                 return -ENOMEM;
6207
6208         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6209         if (ret == 0) {
6210                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6211                         ret = -EFAULT;
6212                 else
6213                         ret = cpumask_size();
6214         }
6215         free_cpumask_var(mask);
6216
6217         return ret;
6218 }
6219
6220 /**
6221  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6222  *
6223  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6224  * other threads running on this CPU then this function will return.
6225  */
6226 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6227 {
6228         struct rq *rq = this_rq_lock();
6229
6230         schedstat_inc(rq, yld_count);
6231         current->sched_class->yield_task(rq);
6232
6233         /*
6234          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6235          * no need to preempt or enable interrupts:
6236          */
6237         __release(rq->lock);
6238         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6239         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6240         preempt_enable_no_resched();
6241
6242         schedule();
6243
6244         return 0;
6245 }
6246
6247 static void __cond_resched(void)
6248 {
6249 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6250         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6251 #endif
6252         /*
6253          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6254          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6255          * cond_resched() call.
6256          */
6257         do {
6258                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6259                 schedule();
6260                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6261         } while (need_resched());
6262 }
6263
6264 int __sched _cond_resched(void)
6265 {
6266         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6267                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6268                 __cond_resched();
6269                 return 1;
6270         }
6271         return 0;
6272 }
6273 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6274
6275 /*
6276  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6277  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6278  *
6279  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6280  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6281  * spin_unlock(), once by hand).
6282  */
6283 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6284 {
6285         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6286         int ret = 0;
6287
6288         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6289                 spin_unlock(lock);
6290                 if (resched && need_resched())
6291                         __cond_resched();
6292                 else
6293                         cpu_relax();
6294                 ret = 1;
6295                 spin_lock(lock);
6296         }
6297         return ret;
6298 }
6299 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6300
6301 int __sched cond_resched_softirq(void)
6302 {
6303         BUG_ON(!in_softirq());
6304
6305         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6306                 local_bh_enable();
6307                 __cond_resched();
6308                 local_bh_disable();
6309                 return 1;
6310         }
6311         return 0;
6312 }
6313 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6314
6315 /**
6316  * yield - yield the current processor to other threads.
6317  *
6318  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6319  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6320  */
6321 void __sched yield(void)
6322 {
6323         set_current_state(TASK_RUNNING);
6324         sys_sched_yield();
6325 }
6326 EXPORT_SYMBOL(yield);
6327
6328 /*
6329  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6330  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6331  *
6332  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6333  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6334  */
6335 void __sched io_schedule(void)
6336 {
6337         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6338
6339         delayacct_blkio_start();
6340         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6341         schedule();
6342         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6343         delayacct_blkio_end();
6344 }
6345 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6346
6347 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6348 {
6349         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6350         long ret;
6351
6352         delayacct_blkio_start();
6353         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6354         ret = schedule_timeout(timeout);
6355         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6356         delayacct_blkio_end();
6357         return ret;
6358 }
6359
6360 /**
6361  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6362  * @policy: scheduling class.
6363  *
6364  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6365  * by a given scheduling class.
6366  */
6367 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6368 {
6369         int ret = -EINVAL;
6370
6371         switch (policy) {
6372         case SCHED_FIFO:
6373         case SCHED_RR:
6374                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6375                 break;
6376         case SCHED_NORMAL:
6377         case SCHED_BATCH:
6378         case SCHED_IDLE:
6379                 ret = 0;
6380                 break;
6381         }
6382         return ret;
6383 }
6384
6385 /**
6386  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6387  * @policy: scheduling class.
6388  *
6389  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6390  * by a given scheduling class.
6391  */
6392 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6393 {
6394         int ret = -EINVAL;
6395
6396         switch (policy) {
6397         case SCHED_FIFO:
6398         case SCHED_RR:
6399                 ret = 1;
6400                 break;
6401         case SCHED_NORMAL:
6402         case SCHED_BATCH:
6403         case SCHED_IDLE:
6404                 ret = 0;
6405         }
6406         return ret;
6407 }
6408
6409 /**
6410  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6411  * @pid: pid of the process.
6412  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6413  *
6414  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6415  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6416  */
6417 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6418                 struct timespec __user *, interval)
6419 {
6420         struct task_struct *p;
6421         unsigned int time_slice;
6422         int retval;
6423         struct timespec t;
6424
6425         if (pid < 0)
6426                 return -EINVAL;
6427
6428         retval = -ESRCH;
6429         read_lock(&tasklist_lock);
6430         p = find_process_by_pid(pid);
6431         if (!p)
6432                 goto out_unlock;
6433
6434         retval = security_task_getscheduler(p);
6435         if (retval)
6436                 goto out_unlock;
6437
6438         /*
6439          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6440          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6441          */
6442         time_slice = 0;
6443         if (p->policy == SCHED_RR) {
6444                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6445         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6446                 struct sched_entity *se = &p->se;
6447                 unsigned long flags;
6448                 struct rq *rq;
6449
6450                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6451                 if (rq->cfs.load.weight)
6452                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6453                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6454         }
6455         read_unlock(&tasklist_lock);
6456         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6457         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6458         return retval;
6459
6460 out_unlock:
6461         read_unlock(&tasklist_lock);
6462         return retval;
6463 }
6464
6465 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6466
6467 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6468 {
6469         unsigned long free = 0;
6470         unsigned state;
6471
6472         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6473         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6474                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6475 #if BITS_PER_LONG == 32
6476         if (state == TASK_RUNNING)
6477                 printk(KERN_CONT " running  ");
6478         else
6479                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6480 #else
6481         if (state == TASK_RUNNING)
6482                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6483         else
6484                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6485 #endif
6486 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6487         free = stack_not_used(p);
6488 #endif
6489         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6490                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6491
6492         show_stack(p, NULL);
6493 }
6494
6495 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6496 {
6497         struct task_struct *g, *p;
6498
6499 #if BITS_PER_LONG == 32
6500         printk(KERN_INFO
6501                 "  task                PC stack   pid father\n");
6502 #else
6503         printk(KERN_INFO
6504                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6505 #endif
6506         read_lock(&tasklist_lock);
6507         do_each_thread(g, p) {
6508                 /*
6509                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6510                  * console might take alot of time:
6511                  */
6512                 touch_nmi_watchdog();
6513                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6514                         sched_show_task(p);
6515         } while_each_thread(g, p);
6516
6517         touch_all_softlockup_watchdogs();
6518
6519 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6520         sysrq_sched_debug_show();
6521 #endif
6522         read_unlock(&tasklist_lock);
6523         /*
6524          * Only show locks if all tasks are dumped:
6525          */
6526         if (state_filter == -1)
6527                 debug_show_all_locks();
6528 }
6529
6530 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6531 {
6532         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6533 }
6534
6535 /**
6536  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6537  * @idle: task in question
6538  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6539  *
6540  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6541  * flag, to make booting more robust.
6542  */
6543 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6544 {
6545         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6546         unsigned long flags;
6547
6548         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6549
6550         __sched_fork(idle);
6551         idle->se.exec_start = sched_clock();
6552
6553         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6554         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6555         __set_task_cpu(idle, cpu);
6556
6557         rq->curr = rq->idle = idle;
6558 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6559         idle->oncpu = 1;
6560 #endif
6561         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6562
6563         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6564 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6565         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6566 #else
6567         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6568 #endif
6569         /*
6570          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6571          */
6572         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6573         ftrace_graph_init_task(idle);
6574 }
6575
6576 /*
6577  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6578  * indicates which cpus entered this state. This is used
6579  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6580  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6581  * always be CPU_BITS_NONE.
6582  */
6583 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6584
6585 /*
6586  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6587  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6588  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6589  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6590  * number of CPUs.
6591  *
6592  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6593  */
6594 static inline void sched_init_granularity(void)
6595 {
6596         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6597         const unsigned long limit = 200000000;
6598
6599         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6600         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6601                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6602
6603         sysctl_sched_latency *= factor;
6604         if (sysctl_sched_latency > limit)
6605                 sysctl_sched_latency = limit;
6606
6607         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6608
6609         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6610 }
6611
6612 #ifdef CONFIG_SMP
6613 /*
6614  * This is how migration works:
6615  *
6616  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6617  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6618  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6619  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6620  *    thread off the CPU)
6621  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6622  *    task is still in the wrong runqueue.
6623  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6624  *    it and puts it into the right queue.
6625  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6626  * 7) we wake up and the migration is done.
6627  */
6628
6629 /*
6630  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6631  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6632  * is removed from the allowed bitmask.
6633  *
6634  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6635  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6636  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6637  */
6638 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6639 {
6640         struct migration_req req;
6641         unsigned long flags;
6642         struct rq *rq;
6643         int ret = 0;
6644
6645         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6646         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6647                 ret = -EINVAL;
6648                 goto out;
6649         }
6650
6651         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6652                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6653                 ret = -EINVAL;
6654                 goto out;
6655         }
6656
6657         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6658                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6659         else {
6660                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6661                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6662         }
6663
6664         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6665         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6666                 goto out;
6667
6668         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6669                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6670                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6671                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6672                 wait_for_completion(&req.done);
6673                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6674                 return 0;
6675         }
6676 out:
6677         task_rq_unlock(rq, &flags);
6678
6679         return ret;
6680 }
6681 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6682
6683 /*
6684  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6685  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6686  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6687  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6688  *
6689  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6690  * as the task is no longer on this CPU.
6691  *
6692  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6693  */
6694 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6695 {
6696         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6697         int ret = 0, on_rq;
6698
6699         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6700                 return ret;
6701
6702         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6703         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6704
6705         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6706         /* Already moved. */
6707         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6708                 goto done;
6709         /* Affinity changed (again). */
6710         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6711                 goto fail;
6712
6713         on_rq = p->se.on_rq;
6714         if (on_rq)
6715                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6716
6717         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6718         if (on_rq) {
6719                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6720                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6721         }
6722 done:
6723         ret = 1;
6724 fail:
6725         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6726         return ret;
6727 }
6728
6729 /*
6730  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6731  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6732  * another runqueue.
6733  */
6734 static int migration_thread(void *data)
6735 {
6736         int cpu = (long)data;
6737         struct rq *rq;
6738
6739         rq = cpu_rq(cpu);
6740         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6741
6742         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6743         while (!kthread_should_stop()) {
6744                 struct migration_req *req;
6745                 struct list_head *head;
6746
6747                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6748
6749                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6750                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6751                         goto wait_to_die;
6752                 }
6753
6754                 if (rq->active_balance) {
6755                         active_load_balance(rq, cpu);
6756                         rq->active_balance = 0;
6757                 }
6758
6759                 head = &rq->migration_queue;
6760
6761                 if (list_empty(head)) {
6762                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6763                         schedule();
6764                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6765                         continue;
6766                 }
6767                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6768                 list_del_init(head->next);
6769
6770                 spin_unlock(&rq->lock);
6771                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6772                 local_irq_enable();
6773
6774                 complete(&req->done);
6775         }
6776         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6777         return 0;
6778
6779 wait_to_die:
6780         /* Wait for kthread_stop */
6781         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6782         while (!kthread_should_stop()) {
6783                 schedule();
6784                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6785         }
6786         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6787         return 0;
6788 }
6789
6790 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6791
6792 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6793 {
6794         int ret;
6795
6796         local_irq_disable();
6797         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6798         local_irq_enable();
6799         return ret;
6800 }
6801
6802 /*
6803  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6804  */
6805 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6806 {
6807         int dest_cpu;
6808         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6809
6810 again:
6811         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6812         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6813                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6814                         goto move;
6815
6816         /* Any allowed, online CPU? */
6817         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6818         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6819                 goto move;
6820
6821         /* No more Mr. Nice Guy. */
6822         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6823                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6824                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6825
6826                 /*
6827                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6828                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6829                  * leave kernel.
6830                  */
6831                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6832                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6833                                "longer affine to cpu%d\n",
6834                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6835                 }
6836         }
6837
6838 move:
6839         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6840         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6841                 goto again;
6842 }
6843
6844 /*
6845  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6846  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6847  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6848  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6849  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6850  */
6851 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6852 {
6853         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6854         unsigned long flags;
6855
6856         local_irq_save(flags);
6857         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6858         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6859         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6860         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6861         local_irq_restore(flags);
6862 }
6863
6864 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6865 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6866 {
6867         struct task_struct *p, *t;
6868
6869         read_lock(&tasklist_lock);
6870
6871         do_each_thread(t, p) {
6872                 if (p == current)
6873                         continue;
6874
6875                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6876                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6877         } while_each_thread(t, p);
6878
6879         read_unlock(&tasklist_lock);
6880 }
6881
6882 /*
6883  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6884  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6885  * Used by CPU offline code.
6886  */
6887 void sched_idle_next(void)
6888 {
6889         int this_cpu = smp_processor_id();
6890         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6891         struct task_struct *p = rq->idle;
6892         unsigned long flags;
6893
6894         /* cpu has to be offline */
6895         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6896
6897         /*
6898          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6899          * and interrupts disabled on the current cpu.
6900          */
6901         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6902
6903         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6904
6905         update_rq_clock(rq);
6906         activate_task(rq, p, 0);
6907
6908         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6909 }
6910
6911 /*
6912  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6913  * offline.
6914  */
6915 void idle_task_exit(void)
6916 {
6917         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6918
6919         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6920
6921         if (mm != &init_mm)
6922                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6923         mmdrop(mm);
6924 }
6925
6926 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6927 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6928 {
6929         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6930
6931         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6932         BUG_ON(!p->exit_state);
6933
6934         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6935         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6936
6937         get_task_struct(p);
6938
6939         /*
6940          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6941          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6942          * fine.
6943          */
6944         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6945         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6946         spin_lock_irq(&rq->lock);
6947
6948         put_task_struct(p);
6949 }
6950
6951 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6952 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6953 {
6954         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6955         struct task_struct *next;
6956
6957         for ( ; ; ) {
6958                 if (!rq->nr_running)
6959                         break;
6960                 update_rq_clock(rq);
6961                 next = pick_next_task(rq);
6962                 if (!next)
6963                         break;
6964                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6965                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6966
6967         }
6968 }
6969 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6970
6971 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6972
6973 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6974         {
6975                 .procname       = "sched_domain",
6976                 .mode           = 0555,
6977         },
6978         {0, },
6979 };
6980
6981 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6982         {
6983                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6984                 .procname       = "kernel",
6985                 .mode           = 0555,
6986                 .child          = sd_ctl_dir,
6987         },
6988         {0, },
6989 };
6990
6991 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6992 {
6993         struct ctl_table *entry =
6994                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6995
6996         return entry;
6997 }
6998
6999 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7000 {
7001         struct ctl_table *entry;
7002
7003         /*
7004          * In the intermediate directories, both the child directory and
7005          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7006          * will always be set. In the lowest directory the names are
7007          * static strings and all have proc handlers.
7008          */
7009         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7010                 if (entry->child)
7011                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7012                 if (entry->proc_handler == NULL)
7013                         kfree(entry->procname);
7014         }
7015
7016         kfree(*tablep);
7017         *tablep = NULL;
7018 }
7019
7020 static void
7021 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7022                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7023                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7024 {
7025         entry->procname = procname;
7026         entry->data = data;
7027         entry->maxlen = maxlen;
7028         entry->mode = mode;
7029         entry->proc_handler = proc_handler;
7030 }
7031
7032 static struct ctl_table *
7033 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7034 {
7035         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7036
7037         if (table == NULL)
7038                 return NULL;
7039
7040         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7041                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7042         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7043                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7044         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7045                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7046         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7047                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7048         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7049                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7050         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7051                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7052         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7053                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7054         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7055                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7056         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7057                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7058         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7059                 &sd->cache_nice_tries,
7060                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7061         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7062                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7063         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7064                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7065         /* &table[12] is terminator */
7066
7067         return table;
7068 }
7069
7070 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7071 {
7072         struct ctl_table *entry, *table;
7073         struct sched_domain *sd;
7074         int domain_num = 0, i;
7075         char buf[32];
7076
7077         for_each_domain(cpu, sd)
7078                 domain_num++;
7079         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7080         if (table == NULL)
7081                 return NULL;
7082
7083         i = 0;
7084         for_each_domain(cpu, sd) {
7085                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7086                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7087                 entry->mode = 0555;
7088                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7089                 entry++;
7090                 i++;
7091         }
7092         return table;
7093 }
7094
7095 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7096 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7097 {
7098         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7099         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7100         char buf[32];
7101
7102         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7103         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7104
7105         if (entry == NULL)
7106                 return;
7107
7108         for_each_online_cpu(i) {
7109                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7110                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7111                 entry->mode = 0555;
7112                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7113                 entry++;
7114         }
7115
7116         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7117         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7118 }
7119
7120 /* may be called multiple times per register */
7121 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7122 {
7123         if (sd_sysctl_header)
7124                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7125         sd_sysctl_header = NULL;
7126         if (sd_ctl_dir[0].child)
7127                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7128 }
7129 #else
7130 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7131 {
7132 }
7133 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7134 {
7135 }
7136 #endif
7137
7138 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7139 {
7140         if (!rq->online) {
7141                 const struct sched_class *class;
7142
7143                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7144                 rq->online = 1;
7145
7146                 for_each_class(class) {
7147                         if (class->rq_online)
7148                                 class->rq_online(rq);
7149                 }
7150         }
7151 }
7152
7153 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7154 {
7155         if (rq->online) {
7156                 const struct sched_class *class;
7157
7158                 for_each_class(class) {
7159                         if (class->rq_offline)
7160                                 class->rq_offline(rq);
7161                 }
7162
7163                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7164                 rq->online = 0;
7165         }
7166 }
7167
7168 /*
7169  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7170  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7171  */
7172 static int __cpuinit
7173 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7174 {
7175         struct task_struct *p;
7176         int cpu = (long)hcpu;
7177         unsigned long flags;
7178         struct rq *rq;
7179
7180         switch (action) {
7181
7182         case CPU_UP_PREPARE:
7183         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7184                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7185                 if (IS_ERR(p))
7186                         return NOTIFY_BAD;
7187                 kthread_bind(p, cpu);
7188                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7189                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7190                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7191                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7192                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7193                 break;
7194
7195         case CPU_ONLINE:
7196         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7197                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7198                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7199
7200                 /* Update our root-domain */
7201                 rq = cpu_rq(cpu);
7202                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7203                 if (rq->rd) {
7204                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7205
7206                         set_rq_online(rq);
7207                 }
7208                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7209                 break;
7210
7211 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7212         case CPU_UP_CANCELED:
7213         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7214                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7215                         break;
7216                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7217                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7218                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7219                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7220                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7221                 break;
7222
7223         case CPU_DEAD:
7224         case CPU_DEAD_FROZEN:
7225                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7226                 migrate_live_tasks(cpu);
7227                 rq = cpu_rq(cpu);
7228                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7229                 rq->migration_thread = NULL;
7230                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7231                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7232                 update_rq_clock(rq);
7233                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7234                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7235                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7236                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7237                 migrate_dead_tasks(cpu);
7238                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7239                 cpuset_unlock();
7240                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7241                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7242
7243                 /*
7244                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7245                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7246                  * the requestors.
7247                  */
7248                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7249                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7250                         struct migration_req *req;
7251
7252                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7253                                          struct migration_req, list);
7254                         list_del_init(&req->list);
7255                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7256                         complete(&req->done);
7257                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7258                 }
7259                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7260                 break;
7261
7262         case CPU_DYING:
7263         case CPU_DYING_FROZEN:
7264                 /* Update our root-domain */
7265                 rq = cpu_rq(cpu);
7266                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7267                 if (rq->rd) {
7268                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7269                         set_rq_offline(rq);
7270                 }
7271                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7272                 break;
7273 #endif
7274         }
7275         return NOTIFY_OK;
7276 }
7277
7278 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7279  * happens before everything else.
7280  */
7281 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7282         .notifier_call = migration_call,
7283         .priority = 10
7284 };
7285
7286 static int __init migration_init(void)
7287 {
7288         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7289         int err;
7290
7291         /* Start one for the boot CPU: */
7292         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7293         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7294         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7295         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7296
7297         return err;
7298 }
7299 early_initcall(migration_init);
7300 #endif
7301
7302 #ifdef CONFIG_SMP
7303
7304 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7305
7306 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7307                                   struct cpumask *groupmask)
7308 {
7309         struct sched_group *group = sd->groups;
7310         char str[256];
7311
7312         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7313         cpumask_clear(groupmask);
7314
7315         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7316
7317         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7318                 printk("does not load-balance\n");
7319                 if (sd->parent)
7320                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7321                                         " has parent");
7322                 return -1;
7323         }
7324
7325         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7326
7327         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7328                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7329                                 "CPU%d\n", cpu);
7330         }
7331         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7332                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7333                                 " CPU%d\n", cpu);
7334         }
7335
7336         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7337         do {
7338                 if (!group) {
7339                         printk("\n");
7340                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7341                         break;
7342                 }
7343
7344                 if (!group->__cpu_power) {
7345                         printk(KERN_CONT "\n");
7346                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7347                                         "set\n");
7348                         break;
7349                 }
7350
7351                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7352                         printk(KERN_CONT "\n");
7353                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7354                         break;
7355                 }
7356
7357                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7358                         printk(KERN_CONT "\n");
7359                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7360                         break;
7361                 }
7362
7363                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7364
7365                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7366                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7367
7368                 group = group->next;
7369         } while (group != sd->groups);
7370         printk(KERN_CONT "\n");
7371
7372         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7373                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7374
7375         if (sd->parent &&
7376             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7377                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7378                         "of domain->span\n");
7379         return 0;
7380 }
7381
7382 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7383 {
7384         cpumask_var_t groupmask;
7385         int level = 0;
7386
7387         if (!sd) {
7388                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7389                 return;
7390         }
7391
7392         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7393
7394         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7395                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7396                 return;
7397         }
7398
7399         for (;;) {
7400                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7401                         break;
7402                 level++;
7403                 sd = sd->parent;
7404                 if (!sd)
7405                         break;
7406         }
7407         free_cpumask_var(groupmask);
7408 }
7409 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7410 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7411 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7412
7413 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7414 {
7415         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7416                 return 1;
7417
7418         /* Following flags need at least 2 groups */
7419         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7420                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7421                          SD_BALANCE_FORK |
7422                          SD_BALANCE_EXEC |
7423                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7424                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7425                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7426                         return 0;
7427         }
7428
7429         /* Following flags don't use groups */
7430         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7431                          SD_WAKE_AFFINE |
7432                          SD_WAKE_BALANCE))
7433                 return 0;
7434
7435         return 1;
7436 }
7437
7438 static int
7439 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7440 {
7441         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7442
7443         if (sd_degenerate(parent))
7444                 return 1;
7445
7446         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7447                 return 0;
7448
7449         /* Does parent contain flags not in child? */
7450         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7451         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7452                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7453         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7454         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7455                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7456                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7457                                 SD_BALANCE_FORK |
7458                                 SD_BALANCE_EXEC |
7459                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7460                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7461                 if (nr_node_ids == 1)
7462                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7463         }
7464         if (~cflags & pflags)
7465                 return 0;
7466
7467         return 1;
7468 }
7469
7470 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7471 {
7472         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7473
7474         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7475         free_cpumask_var(rd->online);
7476         free_cpumask_var(rd->span);
7477         kfree(rd);
7478 }
7479
7480 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7481 {
7482         struct root_domain *old_rd = NULL;
7483         unsigned long flags;
7484
7485         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7486
7487         if (rq->rd) {
7488                 old_rd = rq->rd;
7489
7490                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7491                         set_rq_offline(rq);
7492
7493                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7494
7495                 /*
7496                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7497                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7498                  * in this function:
7499                  */
7500                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7501                         old_rd = NULL;
7502         }
7503
7504         atomic_inc(&rd->refcount);
7505         rq->rd = rd;
7506
7507         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7508         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7509                 set_rq_online(rq);
7510
7511         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7512
7513         if (old_rd)
7514                 free_rootdomain(old_rd);
7515 }
7516
7517 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7518 {
7519         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7520
7521         if (bootmem) {
7522                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7523                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7524                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7525                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7526                 return 0;
7527         }
7528
7529         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7530                 goto out;
7531         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7532                 goto free_span;
7533         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7534                 goto free_online;
7535
7536         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7537                 goto free_rto_mask;
7538         return 0;
7539
7540 free_rto_mask:
7541         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7542 free_online:
7543         free_cpumask_var(rd->online);
7544 free_span:
7545         free_cpumask_var(rd->span);
7546 out:
7547         return -ENOMEM;
7548 }
7549
7550 static void init_defrootdomain(void)
7551 {
7552         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7553
7554         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7555 }
7556
7557 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7558 {
7559         struct root_domain *rd;
7560
7561         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7562         if (!rd)
7563                 return NULL;
7564
7565         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7566                 kfree(rd);
7567                 return NULL;
7568         }
7569
7570         return rd;
7571 }
7572
7573 /*
7574  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7575  * hold the hotplug lock.
7576  */
7577 static void
7578 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7579 {
7580         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7581         struct sched_domain *tmp;
7582
7583         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7584         for (tmp = sd; tmp; ) {
7585                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7586                 if (!parent)
7587                         break;
7588
7589                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7590                         tmp->parent = parent->parent;
7591                         if (parent->parent)
7592                                 parent->parent->child = tmp;
7593                 } else
7594                         tmp = tmp->parent;
7595         }
7596
7597         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7598                 sd = sd->parent;
7599                 if (sd)
7600                         sd->child = NULL;
7601         }
7602
7603         sched_domain_debug(sd, cpu);
7604
7605         rq_attach_root(rq, rd);
7606         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7607 }
7608
7609 /* cpus with isolated domains */
7610 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7611
7612 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7613 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7614 {
7615         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7616         return 1;
7617 }
7618
7619 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7620
7621 /*
7622  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7623  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7624  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7625  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7626  *
7627  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7628  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7629  * and ->cpu_power to 0.
7630  */
7631 static void
7632 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7633                         const struct cpumask *cpu_map,
7634                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7635                                         struct sched_group **sg,
7636                                         struct cpumask *tmpmask),
7637                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7638 {
7639         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7640         int i;
7641
7642         cpumask_clear(covered);
7643
7644         for_each_cpu(i, span) {
7645                 struct sched_group *sg;
7646                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7647                 int j;
7648
7649                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7650                         continue;
7651
7652                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7653                 sg->__cpu_power = 0;
7654
7655                 for_each_cpu(j, span) {
7656                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7657                                 continue;
7658
7659                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7660                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7661                 }
7662                 if (!first)
7663                         first = sg;
7664                 if (last)
7665                         last->next = sg;
7666                 last = sg;
7667         }
7668         last->next = first;
7669 }
7670
7671 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7672
7673 #ifdef CONFIG_NUMA
7674
7675 /**
7676  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7677  * @node: node whose sched_domain we're building
7678  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7679  *
7680  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7681  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7682  *
7683  * Should use nodemask_t.
7684  */
7685 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7686 {
7687         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7688
7689         min_val = INT_MAX;
7690
7691         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7692                 /* Start at @node */
7693                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7694
7695                 if (!nr_cpus_node(n))
7696                         continue;
7697
7698                 /* Skip already used nodes */
7699                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7700                         continue;
7701
7702                 /* Simple min distance search */
7703                 val = node_distance(node, n);
7704
7705                 if (val < min_val) {
7706                         min_val = val;
7707                         best_node = n;
7708                 }
7709         }
7710
7711         node_set(best_node, *used_nodes);
7712         return best_node;
7713 }
7714
7715 /**
7716  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7717  * @node: node whose cpumask we're constructing
7718  * @span: resulting cpumask
7719  *
7720  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7721  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7722  * out optimally.
7723  */
7724 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7725 {
7726         nodemask_t used_nodes;
7727         int i;
7728
7729         cpumask_clear(span);
7730         nodes_clear(used_nodes);
7731
7732         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7733         node_set(node, used_nodes);
7734
7735         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7736                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7737
7738                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7739         }
7740 }
7741 #endif /* CONFIG_NUMA */
7742
7743 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7744
7745 /*
7746  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7747  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7748  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7749  */
7750 struct static_sched_group {
7751         struct sched_group sg;
7752         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7753 };
7754
7755 struct static_sched_domain {
7756         struct sched_domain sd;
7757         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7758 };
7759
7760 /*
7761  * SMT sched-domains:
7762  */
7763 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7764 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7765 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7766
7767 static int
7768 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7769                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7770 {
7771         if (sg)
7772                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7773         return cpu;
7774 }
7775 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7776
7777 /*
7778  * multi-core sched-domains:
7779  */
7780 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7781 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7782 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7783 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7784
7785 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7786 static int
7787 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7788                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7789 {
7790         int group;
7791
7792         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
7793         group = cpumask_first(mask);
7794         if (sg)
7795                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7796         return group;
7797 }
7798 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7799 static int
7800 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7801                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7802 {
7803         if (sg)
7804                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7805         return cpu;
7806 }
7807 #endif
7808
7809 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7810 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7811
7812 static int
7813 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7814                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7815 {
7816         int group;
7817 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7818         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7819         group = cpumask_first(mask);
7820 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7821         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
7822         group = cpumask_first(mask);
7823 #else
7824         group = cpu;
7825 #endif
7826         if (sg)
7827                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7828         return group;
7829 }
7830
7831 #ifdef CONFIG_NUMA
7832 /*
7833  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7834  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7835  * gets dynamically allocated.
7836  */
7837 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7838 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7839
7840 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7841 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7842
7843 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7844                                  struct sched_group **sg,
7845                                  struct cpumask *nodemask)
7846 {
7847         int group;
7848
7849         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7850         group = cpumask_first(nodemask);
7851
7852         if (sg)
7853                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7854         return group;
7855 }
7856
7857 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7858 {
7859         struct sched_group *sg = group_head;
7860         int j;
7861
7862         if (!sg)
7863                 return;
7864         do {
7865                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7866                         struct sched_domain *sd;
7867
7868                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7869                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7870                                 /*
7871                                  * Only add "power" once for each
7872                                  * physical package.
7873                                  */
7874                                 continue;
7875                         }
7876
7877                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7878                 }
7879                 sg = sg->next;
7880         } while (sg != group_head);
7881 }
7882 #endif /* CONFIG_NUMA */
7883
7884 #ifdef CONFIG_NUMA
7885 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7886 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7887                               struct cpumask *nodemask)
7888 {
7889         int cpu, i;
7890
7891         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7892                 struct sched_group **sched_group_nodes
7893                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7894
7895                 if (!sched_group_nodes)
7896                         continue;
7897
7898                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7899                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7900
7901                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7902                         if (cpumask_empty(nodemask))
7903                                 continue;
7904
7905                         if (sg == NULL)
7906                                 continue;
7907                         sg = sg->next;
7908 next_sg:
7909                         oldsg = sg;
7910                         sg = sg->next;
7911                         kfree(oldsg);
7912                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7913                                 goto next_sg;
7914                 }
7915                 kfree(sched_group_nodes);
7916                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7917         }
7918 }
7919 #else /* !CONFIG_NUMA */
7920 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7921                               struct cpumask *nodemask)
7922 {
7923 }
7924 #endif /* CONFIG_NUMA */
7925
7926 /*
7927  * Initialize sched groups cpu_power.
7928  *
7929  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7930  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7931  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7932  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7933  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7934  * less cpu_power.
7935  *
7936  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7937  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7938  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7939  */
7940 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7941 {
7942         struct sched_domain *child;
7943         struct sched_group *group;
7944
7945         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7946
7947         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7948                 return;
7949
7950         child = sd->child;
7951
7952         sd->groups->__cpu_power = 0;
7953
7954         /*
7955          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7956          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7957          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7958          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7959          * same sched domain.
7960          */
7961         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7962                        (child->flags &
7963                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7964                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7965                 return;
7966         }
7967
7968         /*
7969          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7970          */
7971         group = child->groups;
7972         do {
7973                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7974                 group = group->next;
7975         } while (group != child->groups);
7976 }
7977
7978 /*
7979  * Initializers for schedule domains
7980  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7981  */
7982
7983 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7984 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7985 #else
7986 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7987 #endif
7988
7989 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7990
7991 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7992 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7993 {                                                               \
7994         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7995         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7996         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7997         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7998 }
7999
8000 SD_INIT_FUNC(CPU)
8001 #ifdef CONFIG_NUMA
8002  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8003  SD_INIT_FUNC(NODE)
8004 #endif
8005 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8006  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8007 #endif
8008 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8009  SD_INIT_FUNC(MC)
8010 #endif
8011
8012 static int default_relax_domain_level = -1;
8013
8014 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8015 {
8016         unsigned long val;
8017
8018         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8019         if (val < SD_LV_MAX)
8020                 default_relax_domain_level = val;
8021
8022         return 1;
8023 }
8024 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8025
8026 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8027                                  struct sched_domain_attr *attr)
8028 {
8029         int request;
8030
8031         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8032                 if (default_relax_domain_level < 0)
8033                         return;
8034                 else
8035                         request = default_relax_domain_level;
8036         } else
8037                 request = attr->relax_domain_level;
8038         if (request < sd->level) {
8039                 /* turn off idle balance on this domain */
8040                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8041         } else {
8042                 /* turn on idle balance on this domain */
8043                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8044         }
8045 }
8046
8047 /*
8048  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8049  * to the individual cpus
8050  */
8051 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8052                                  struct sched_domain_attr *attr)
8053 {
8054         int i, err = -ENOMEM;
8055         struct root_domain *rd;
8056         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
8057                 tmpmask;
8058 #ifdef CONFIG_NUMA
8059         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
8060         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
8061         int sd_allnodes = 0;
8062
8063         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
8064                 goto out;
8065         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
8066                 goto free_domainspan;
8067         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8068                 goto free_covered;
8069 #endif
8070
8071         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8072                 goto free_notcovered;
8073         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8074                 goto free_nodemask;
8075         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8076                 goto free_this_sibling_map;
8077         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8078                 goto free_this_core_map;
8079         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8080                 goto free_send_covered;
8081
8082 #ifdef CONFIG_NUMA
8083         /*
8084          * Allocate the per-node list of sched groups
8085          */
8086         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8087                                     GFP_KERNEL);
8088         if (!sched_group_nodes) {
8089                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8090                 goto free_tmpmask;
8091         }
8092 #endif
8093
8094         rd = alloc_rootdomain();
8095         if (!rd) {
8096                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8097                 goto free_sched_groups;
8098         }
8099
8100 #ifdef CONFIG_NUMA
8101         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8102 #endif
8103
8104         /*
8105          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8106          */
8107         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8108                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8109
8110                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8111
8112 #ifdef CONFIG_NUMA
8113                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8114                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8115                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8116                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8117                         set_domain_attribute(sd, attr);
8118                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8119                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8120                         p = sd;
8121                         sd_allnodes = 1;
8122                 } else
8123                         p = NULL;
8124
8125                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8126                 SD_INIT(sd, NODE);
8127                 set_domain_attribute(sd, attr);
8128                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8129                 sd->parent = p;
8130                 if (p)
8131                         p->child = sd;
8132                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8133                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8134 #endif
8135
8136                 p = sd;
8137                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8138                 SD_INIT(sd, CPU);
8139                 set_domain_attribute(sd, attr);
8140                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8141                 sd->parent = p;
8142                 if (p)
8143                         p->child = sd;
8144                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8145
8146 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8147                 p = sd;
8148                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8149                 SD_INIT(sd, MC);
8150                 set_domain_attribute(sd, attr);
8151                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8152                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8153                 sd->parent = p;
8154                 p->child = sd;
8155                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8156 #endif
8157
8158 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8159                 p = sd;
8160                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8161                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8162                 set_domain_attribute(sd, attr);
8163                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8164                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8165                 sd->parent = p;
8166                 p->child = sd;
8167                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8168 #endif
8169         }
8170
8171 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8172         /* Set up CPU (sibling) groups */
8173         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8174                 cpumask_and(this_sibling_map,
8175                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8176                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8177                         continue;
8178
8179                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8180                                         &cpu_to_cpu_group,
8181                                         send_covered, tmpmask);
8182         }
8183 #endif
8184
8185 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8186         /* Set up multi-core groups */
8187         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8188                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8189                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8190                         continue;
8191
8192                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8193                                         &cpu_to_core_group,
8194                                         send_covered, tmpmask);
8195         }
8196 #endif
8197
8198         /* Set up physical groups */
8199         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8200                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8201                 if (cpumask_empty(nodemask))
8202                         continue;
8203
8204                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8205                                         &cpu_to_phys_group,
8206                                         send_covered, tmpmask);
8207         }
8208
8209 #ifdef CONFIG_NUMA
8210         /* Set up node groups */
8211         if (sd_allnodes) {
8212                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8213                                         &cpu_to_allnodes_group,
8214                                         send_covered, tmpmask);
8215         }
8216
8217         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8218                 /* Set up node groups */
8219                 struct sched_group *sg, *prev;
8220                 int j;
8221
8222                 cpumask_clear(covered);
8223                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8224                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8225                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8226                         continue;
8227                 }
8228
8229                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8230                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8231
8232                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8233                                   GFP_KERNEL, i);
8234                 if (!sg) {
8235                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8236                                 "node %d\n", i);
8237                         goto error;
8238                 }
8239                 sched_group_nodes[i] = sg;
8240                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8241                         struct sched_domain *sd;
8242
8243                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8244                         sd->groups = sg;
8245                 }
8246                 sg->__cpu_power = 0;
8247                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8248                 sg->next = sg;
8249                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8250                 prev = sg;
8251
8252                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8253                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8254
8255                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8256                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8257                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8258                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8259                                 break;
8260
8261                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8262                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8263                                 continue;
8264
8265                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8266                                           cpumask_size(),
8267                                           GFP_KERNEL, i);
8268                         if (!sg) {
8269                                 printk(KERN_WARNING
8270                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8271                                 goto error;
8272                         }
8273                         sg->__cpu_power = 0;
8274                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8275                         sg->next = prev->next;
8276                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8277                         prev->next = sg;
8278                         prev = sg;
8279                 }
8280         }
8281 #endif
8282
8283         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8284 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8285         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8286                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8287
8288                 init_sched_groups_power(i, sd);
8289         }
8290 #endif
8291 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8292         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8293                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8294
8295                 init_sched_groups_power(i, sd);
8296         }
8297 #endif
8298
8299         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8300                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8301
8302                 init_sched_groups_power(i, sd);
8303         }
8304
8305 #ifdef CONFIG_NUMA
8306         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8307                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8308
8309         if (sd_allnodes) {
8310                 struct sched_group *sg;
8311
8312                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8313                                                                 tmpmask);
8314                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8315         }
8316 #endif
8317
8318         /* Attach the domains */
8319         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8320                 struct sched_domain *sd;
8321 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8322                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8323 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8324                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8325 #else
8326                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8327 #endif
8328                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8329         }
8330
8331         err = 0;
8332
8333 free_tmpmask:
8334         free_cpumask_var(tmpmask);
8335 free_send_covered:
8336         free_cpumask_var(send_covered);
8337 free_this_core_map:
8338         free_cpumask_var(this_core_map);
8339 free_this_sibling_map:
8340         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8341 free_nodemask:
8342         free_cpumask_var(nodemask);
8343 free_notcovered:
8344 #ifdef CONFIG_NUMA
8345         free_cpumask_var(notcovered);
8346 free_covered:
8347         free_cpumask_var(covered);
8348 free_domainspan:
8349         free_cpumask_var(domainspan);
8350 out:
8351 #endif
8352         return err;
8353
8354 free_sched_groups:
8355 #ifdef CONFIG_NUMA
8356         kfree(sched_group_nodes);
8357 #endif
8358         goto free_tmpmask;
8359
8360 #ifdef CONFIG_NUMA
8361 error:
8362         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8363         free_rootdomain(rd);
8364         goto free_tmpmask;
8365 #endif
8366 }
8367
8368 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8369 {
8370         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8371 }
8372
8373 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8374 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8375 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8376                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8377
8378 /*
8379  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8380  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8381  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8382  */
8383 static cpumask_var_t fallback_doms;
8384
8385 /*
8386  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8387  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8388  * or 0 if it stayed the same.
8389  */
8390 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8391 {
8392         return 0;
8393 }
8394
8395 /*
8396  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8397  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8398  * exclude other special cases in the future.
8399  */
8400 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8401 {
8402         int err;
8403
8404         arch_update_cpu_topology();
8405         ndoms_cur = 1;
8406         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8407         if (!doms_cur)
8408                 doms_cur = fallback_doms;
8409         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8410         dattr_cur = NULL;
8411         err = build_sched_domains(doms_cur);
8412         register_sched_domain_sysctl();
8413
8414         return err;
8415 }
8416
8417 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8418                                        struct cpumask *tmpmask)
8419 {
8420         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8421 }
8422
8423 /*
8424  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8425  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8426  */
8427 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8428 {
8429         /* Save because hotplug lock held. */
8430         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8431         int i;
8432
8433         for_each_cpu(i, cpu_map)
8434                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8435         synchronize_sched();
8436         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8437 }
8438
8439 /* handle null as "default" */
8440 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8441                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8442 {
8443         struct sched_domain_attr tmp;
8444
8445         /* fast path */
8446         if (!new && !cur)
8447                 return 1;
8448
8449         tmp = SD_ATTR_INIT;
8450         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8451                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8452                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8453 }
8454
8455 /*
8456  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8457  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8458  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8459  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8460  *
8461  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8462  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8463  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8464  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8465  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8466  * it as it is.
8467  *
8468  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8469  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8470  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8471  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8472  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8473  * to be rebuilt.
8474  *
8475  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8476  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8477  * and it will not create the default domain.
8478  *
8479  * Call with hotplug lock held
8480  */
8481 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8482 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8483                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8484 {
8485         int i, j, n;
8486         int new_topology;
8487
8488         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8489
8490         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8491         unregister_sched_domain_sysctl();
8492
8493         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8494         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8495
8496         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8497
8498         /* Destroy deleted domains */
8499         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8500                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8501                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8502                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8503                                 goto match1;
8504                 }
8505                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8506                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8507 match1:
8508                 ;
8509         }
8510
8511         if (doms_new == NULL) {
8512                 ndoms_cur = 0;
8513                 doms_new = fallback_doms;
8514                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8515                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8516         }
8517
8518         /* Build new domains */
8519         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8520                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8521                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8522                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8523                                 goto match2;
8524                 }
8525                 /* no match - add a new doms_new */
8526                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8527                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8528 match2:
8529                 ;
8530         }
8531
8532         /* Remember the new sched domains */
8533         if (doms_cur != fallback_doms)
8534                 kfree(doms_cur);
8535         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8536         doms_cur = doms_new;
8537         dattr_cur = dattr_new;
8538         ndoms_cur = ndoms_new;
8539
8540         register_sched_domain_sysctl();
8541
8542         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8543 }
8544
8545 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8546 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8547 {
8548         get_online_cpus();
8549
8550         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8551         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8552
8553         rebuild_sched_domains();
8554         put_online_cpus();
8555 }
8556
8557 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8558 {
8559         unsigned int level = 0;
8560
8561         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8562                 return -EINVAL;
8563
8564         /*
8565          * level is always be positive so don't check for
8566          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8567          * What happens on 0 or 1 byte write,
8568          * need to check for count as well?
8569          */
8570
8571         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8572                 return -EINVAL;
8573
8574         if (smt)
8575                 sched_smt_power_savings = level;
8576         else
8577                 sched_mc_power_savings = level;
8578
8579         arch_reinit_sched_domains();
8580
8581         return count;
8582 }
8583
8584 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8585 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8586                                            char *page)
8587 {
8588         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8589 }
8590 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8591                                             const char *buf, size_t count)
8592 {
8593         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8594 }
8595 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8596                          sched_mc_power_savings_show,
8597                          sched_mc_power_savings_store);
8598 #endif
8599
8600 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8601 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8602                                             char *page)
8603 {
8604         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8605 }
8606 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8607                                              const char *buf, size_t count)
8608 {
8609         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8610 }
8611 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8612                    sched_smt_power_savings_show,
8613                    sched_smt_power_savings_store);
8614 #endif
8615
8616 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8617 {
8618         int err = 0;
8619
8620 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8621         if (smt_capable())
8622                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8623                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8624 #endif
8625 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8626         if (!err && mc_capable())
8627                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8628                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8629 #endif
8630         return err;
8631 }
8632 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8633
8634 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8635 /*
8636  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8637  * When cpusets are enabled they take over this function.
8638  */
8639 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8640                                 unsigned long action, void *hcpu)
8641 {
8642         switch (action) {
8643         case CPU_ONLINE:
8644         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8645         case CPU_DEAD:
8646         case CPU_DEAD_FROZEN:
8647                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8648                 return NOTIFY_OK;
8649
8650         default:
8651                 return NOTIFY_DONE;
8652         }
8653 }
8654 #endif
8655
8656 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8657                                 unsigned long action, void *hcpu)
8658 {
8659         int cpu = (int)(long)hcpu;
8660
8661         switch (action) {
8662         case CPU_DOWN_PREPARE:
8663         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8664                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8665                 return NOTIFY_OK;
8666
8667         case CPU_DOWN_FAILED:
8668         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8669         case CPU_ONLINE:
8670         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8671                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8672                 return NOTIFY_OK;
8673
8674         default:
8675                 return NOTIFY_DONE;
8676         }
8677 }
8678
8679 void __init sched_init_smp(void)
8680 {
8681         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8682
8683         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8684
8685 #if defined(CONFIG_NUMA)
8686         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8687                                                                 GFP_KERNEL);
8688         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8689 #endif
8690         get_online_cpus();
8691         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8692         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8693         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8694         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8695                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8696         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8697         put_online_cpus();
8698
8699 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8700         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8701         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8702 #endif
8703
8704         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8705         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8706
8707         init_hrtick();
8708
8709         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8710         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8711                 BUG();
8712         sched_init_granularity();
8713         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8714
8715         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8716         init_sched_rt_class();
8717 }
8718 #else
8719 void __init sched_init_smp(void)
8720 {
8721         sched_init_granularity();
8722 }
8723 #endif /* CONFIG_SMP */
8724
8725 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8726 {
8727         return in_lock_functions(addr) ||
8728                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8729                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8730 }
8731
8732 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8733 {
8734         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8735         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8736 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8737         cfs_rq->rq = rq;
8738 #endif
8739         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8740 }
8741
8742 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8743 {
8744         struct rt_prio_array *array;
8745         int i;
8746
8747         array = &rt_rq->active;
8748         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8749                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8750                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8751         }
8752         /* delimiter for bitsearch: */
8753         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8754
8755 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8756         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8757 #ifdef CONFIG_SMP
8758         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8759 #endif
8760 #endif
8761 #ifdef CONFIG_SMP
8762         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8763         rt_rq->overloaded = 0;
8764         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8765 #endif
8766
8767         rt_rq->rt_time = 0;
8768         rt_rq->rt_throttled = 0;
8769         rt_rq->rt_runtime = 0;
8770         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8771
8772 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8773         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8774         rt_rq->rq = rq;
8775 #endif
8776 }
8777
8778 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8779 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8780                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8781                                 struct sched_entity *parent)
8782 {
8783         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8784         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8785         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8786         cfs_rq->tg = tg;
8787         if (add)
8788                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8789
8790         tg->se[cpu] = se;
8791         /* se could be NULL for init_task_group */
8792         if (!se)
8793                 return;
8794
8795         if (!parent)
8796                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8797         else
8798                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8799
8800         se->my_q = cfs_rq;
8801         se->load.weight = tg->shares;
8802         se->load.inv_weight = 0;
8803         se->parent = parent;
8804 }
8805 #endif
8806
8807 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8808 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8809                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8810                 struct sched_rt_entity *parent)
8811 {
8812         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8813
8814         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8815         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8816         rt_rq->tg = tg;
8817         rt_rq->rt_se = rt_se;
8818         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8819         if (add)
8820                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8821
8822         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8823         if (!rt_se)
8824                 return;
8825
8826         if (!parent)
8827                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8828         else
8829                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8830
8831         rt_se->my_q = rt_rq;
8832         rt_se->parent = parent;
8833         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8834 }
8835 #endif
8836
8837 void __init sched_init(void)
8838 {
8839         int i, j;
8840         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8841
8842 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8843         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8844 #endif
8845 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8846         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8847 #endif
8848 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8849         alloc_size *= 2;
8850 #endif
8851 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8852         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8853 #endif
8854         /*
8855          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8856          * we use alloc_bootmem().
8857          */
8858         if (alloc_size) {
8859                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8860
8861 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8862                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8863                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8864
8865                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8866                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8867
8868 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8869                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8870                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8871
8872                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8873                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8874 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8875 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8876 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8877                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8878                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8879
8880                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8881                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8882
8883 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8884                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8885                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8886
8887                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8888                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8889 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8890 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8891 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8892                 for_each_possible_cpu(i) {
8893                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8894                         ptr += cpumask_size();
8895                 }
8896 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8897         }
8898
8899 #ifdef CONFIG_SMP
8900         init_defrootdomain();
8901 #endif
8902
8903         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8904                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8905
8906 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8907         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8908                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8909 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8910         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8911                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8912 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8913 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8914
8915 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8916         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8917         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8918
8919 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8920         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8921         init_task_group.parent = &root_task_group;
8922         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8923 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8924 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8925
8926         for_each_possible_cpu(i) {
8927                 struct rq *rq;
8928
8929                 rq = cpu_rq(i);
8930                 spin_lock_init(&rq->lock);
8931                 rq->nr_running = 0;
8932                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8933                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8934 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8935                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8936                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8937 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8938                 /*
8939                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8940                  *
8941                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8942                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8943                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8944                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8945                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8946                  * (se->load.weight).
8947                  *
8948                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8949                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8950                  * then A0's share of the cpu resource is:
8951                  *
8952                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8953                  *
8954                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8955                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8956                  */
8957                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8958 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8959                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8960                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8961                 /*
8962                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8963                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8964                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8965                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8966                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8967                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8968                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8969                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8970                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8971                  */
8972                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8973                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8974                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8975                                 root_task_group.se[i]);
8976
8977 #endif
8978 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8979
8980                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8981 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8982                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8983 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8984                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8985 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8986                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8987                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8988                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8989                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8990                                 root_task_group.rt_se[i]);
8991 #endif
8992 #endif
8993
8994                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8995                         rq->cpu_load[j] = 0;
8996 #ifdef CONFIG_SMP
8997                 rq->sd = NULL;
8998                 rq->rd = NULL;
8999                 rq->active_balance = 0;
9000                 rq->next_balance = jiffies;
9001                 rq->push_cpu = 0;
9002                 rq->cpu = i;
9003                 rq->online = 0;
9004                 rq->migration_thread = NULL;
9005                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9006                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9007 #endif
9008                 init_rq_hrtick(rq);
9009                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9010         }
9011
9012         set_load_weight(&init_task);
9013
9014 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9015         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9016 #endif
9017
9018 #ifdef CONFIG_SMP
9019         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9020 #endif
9021
9022 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9023         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9024 #endif
9025
9026         /*
9027          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9028          */
9029         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9030         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9031
9032         /*
9033          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9034          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9035          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9036          * when this runqueue becomes "idle".
9037          */
9038         init_idle(current, smp_processor_id());
9039         /*
9040          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9041          */
9042         current->sched_class = &fair_sched_class;
9043
9044         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9045         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
9046 #ifdef CONFIG_SMP
9047 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9048         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
9049 #endif
9050         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
9051 #endif /* SMP */
9052
9053         scheduler_running = 1;
9054 }
9055
9056 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9057 void __might_sleep(char *file, int line)
9058 {
9059 #ifdef in_atomic
9060         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9061
9062         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
9063                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9064                 return;
9065         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9066                 return;
9067         prev_jiffy = jiffies;
9068
9069         printk(KERN_ERR
9070                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9071                         file, line);
9072         printk(KERN_ERR
9073                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9074                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9075                         current->pid, current->comm);
9076
9077         debug_show_held_locks(current);
9078         if (irqs_disabled())
9079                 print_irqtrace_events(current);
9080         dump_stack();
9081 #endif
9082 }
9083 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9084 #endif
9085
9086 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9087 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9088 {
9089         int on_rq;
9090
9091         update_rq_clock(rq);
9092         on_rq = p->se.on_rq;
9093         if (on_rq)
9094                 deactivate_task(rq, p, 0);
9095         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9096         if (on_rq) {
9097                 activate_task(rq, p, 0);
9098                 resched_task(rq->curr);
9099         }
9100 }
9101
9102 void normalize_rt_tasks(void)
9103 {
9104         struct task_struct *g, *p;
9105         unsigned long flags;
9106         struct rq *rq;
9107
9108         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9109         do_each_thread(g, p) {
9110                 /*
9111                  * Only normalize user tasks:
9112                  */
9113                 if (!p->mm)
9114                         continue;
9115
9116                 p->se.exec_start                = 0;
9117 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9118                 p->se.wait_start                = 0;
9119                 p->se.sleep_start               = 0;
9120                 p->se.block_start               = 0;
9121 #endif
9122
9123                 if (!rt_task(p)) {
9124                         /*
9125                          * Renice negative nice level userspace
9126                          * tasks back to 0:
9127                          */
9128                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9129                                 set_user_nice(p, 0);
9130                         continue;
9131                 }
9132
9133                 spin_lock(&p->pi_lock);
9134                 rq = __task_rq_lock(p);
9135
9136                 normalize_task(rq, p);
9137
9138                 __task_rq_unlock(rq);
9139                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9140         } while_each_thread(g, p);
9141
9142         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9143 }
9144
9145 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9146
9147 #ifdef CONFIG_IA64
9148 /*
9149  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9150  *
9151  * They can only be called when the whole system has been
9152  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9153  * activity can take place. Using them for anything else would
9154  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9155  * under any other configuration.
9156  */
9157
9158 /**
9159  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9160  * @cpu: the processor in question.
9161  *
9162  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9163  */
9164 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9165 {
9166         return cpu_curr(cpu);
9167 }
9168
9169 /**
9170  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9171  * @cpu: the processor in question.
9172  * @p: the task pointer to set.
9173  *
9174  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9175  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9176  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9177  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9178  * and caller must save the original value of the current task (see
9179  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9180  * re-starting the system.
9181  *
9182  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9183  */
9184 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9185 {
9186         cpu_curr(cpu) = p;
9187 }
9188
9189 #endif
9190
9191 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9192 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9193 {
9194         int i;
9195
9196         for_each_possible_cpu(i) {
9197                 if (tg->cfs_rq)
9198                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9199                 if (tg->se)
9200                         kfree(tg->se[i]);
9201         }
9202
9203         kfree(tg->cfs_rq);
9204         kfree(tg->se);
9205 }
9206
9207 static
9208 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9209 {
9210         struct cfs_rq *cfs_rq;
9211         struct sched_entity *se;
9212         struct rq *rq;
9213         int i;
9214
9215         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9216         if (!tg->cfs_rq)
9217                 goto err;
9218         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9219         if (!tg->se)
9220                 goto err;
9221
9222         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9223
9224         for_each_possible_cpu(i) {
9225                 rq = cpu_rq(i);
9226
9227                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9228                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9229                 if (!cfs_rq)
9230                         goto err;
9231
9232                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9233                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9234                 if (!se)
9235                         goto err;
9236
9237                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9238         }
9239
9240         return 1;
9241
9242  err:
9243         return 0;
9244 }
9245
9246 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9247 {
9248         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9249                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9250 }
9251
9252 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9253 {
9254         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9255 }
9256 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9257 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9258 {
9259 }
9260
9261 static inline
9262 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9263 {
9264         return 1;
9265 }
9266
9267 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9268 {
9269 }
9270
9271 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9272 {
9273 }
9274 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9275
9276 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9277 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9278 {
9279         int i;
9280
9281         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9282
9283         for_each_possible_cpu(i) {
9284                 if (tg->rt_rq)
9285                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9286                 if (tg->rt_se)
9287                         kfree(tg->rt_se[i]);
9288         }
9289
9290         kfree(tg->rt_rq);
9291         kfree(tg->rt_se);
9292 }
9293
9294 static
9295 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9296 {
9297         struct rt_rq *rt_rq;
9298         struct sched_rt_entity *rt_se;
9299         struct rq *rq;
9300         int i;
9301
9302         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9303         if (!tg->rt_rq)
9304                 goto err;
9305         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9306         if (!tg->rt_se)
9307                 goto err;
9308
9309         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9310                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9311
9312         for_each_possible_cpu(i) {
9313                 rq = cpu_rq(i);
9314
9315                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9316                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9317                 if (!rt_rq)
9318                         goto err;
9319
9320                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9321                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9322                 if (!rt_se)
9323                         goto err;
9324
9325                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9326         }
9327
9328         return 1;
9329
9330  err:
9331         return 0;
9332 }
9333
9334 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9335 {
9336         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9337                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9338 }
9339
9340 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9341 {
9342         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9343 }
9344 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9345 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9346 {
9347 }
9348
9349 static inline
9350 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9351 {
9352         return 1;
9353 }
9354
9355 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9356 {
9357 }
9358
9359 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9360 {
9361 }
9362 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9363
9364 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9365 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9366 {
9367         free_fair_sched_group(tg);
9368         free_rt_sched_group(tg);
9369         kfree(tg);
9370 }
9371
9372 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9373 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9374 {
9375         struct task_group *tg;
9376         unsigned long flags;
9377         int i;
9378
9379         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9380         if (!tg)
9381                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9382
9383         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9384                 goto err;
9385
9386         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9387                 goto err;
9388
9389         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9390         for_each_possible_cpu(i) {
9391                 register_fair_sched_group(tg, i);
9392                 register_rt_sched_group(tg, i);
9393         }
9394         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9395
9396         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9397
9398         tg->parent = parent;
9399         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9400         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9401         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9402
9403         return tg;
9404
9405 err:
9406         free_sched_group(tg);
9407         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9408 }
9409
9410 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9411 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9412 {
9413         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9414         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9415 }
9416
9417 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9418 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9419 {
9420         unsigned long flags;
9421         int i;
9422
9423         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9424         for_each_possible_cpu(i) {
9425                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9426                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9427         }
9428         list_del_rcu(&tg->list);
9429         list_del_rcu(&tg->siblings);
9430         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9431
9432         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9433         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9434 }
9435
9436 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9437  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9438  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9439  *      reflect its new group.
9440  */
9441 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9442 {
9443         int on_rq, running;
9444         unsigned long flags;
9445         struct rq *rq;
9446
9447         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9448
9449         update_rq_clock(rq);
9450
9451         running = task_current(rq, tsk);
9452         on_rq = tsk->se.on_rq;
9453
9454         if (on_rq)
9455                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9456         if (unlikely(running))
9457                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9458
9459         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9460
9461 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9462         if (tsk->sched_class->moved_group)
9463                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9464 #endif
9465
9466         if (unlikely(running))
9467                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9468         if (on_rq)
9469                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9470
9471         task_rq_unlock(rq, &flags);
9472 }
9473 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9474
9475 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9476 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9477 {
9478         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9479         int on_rq;
9480
9481         on_rq = se->on_rq;
9482         if (on_rq)
9483                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9484
9485         se->load.weight = shares;
9486         se->load.inv_weight = 0;
9487
9488         if (on_rq)
9489                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9490 }
9491
9492 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9493 {
9494         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9495         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9496         unsigned long flags;
9497
9498         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9499         __set_se_shares(se, shares);
9500         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9501 }
9502
9503 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9504
9505 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9506 {
9507         int i;
9508         unsigned long flags;
9509
9510         /*
9511          * We can't change the weight of the root cgroup.
9512          */
9513         if (!tg->se[0])
9514                 return -EINVAL;
9515
9516         if (shares < MIN_SHARES)
9517                 shares = MIN_SHARES;
9518         else if (shares > MAX_SHARES)
9519                 shares = MAX_SHARES;
9520
9521         mutex_lock(&shares_mutex);
9522         if (tg->shares == shares)
9523                 goto done;
9524
9525         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9526         for_each_possible_cpu(i)
9527                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9528         list_del_rcu(&tg->siblings);
9529         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9530
9531         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9532         synchronize_sched();
9533
9534         /*
9535          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9536          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9537          */
9538         tg->shares = shares;
9539         for_each_possible_cpu(i) {
9540                 /*
9541                  * force a rebalance
9542                  */
9543                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9544                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9545         }
9546
9547         /*
9548          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9549          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9550          */
9551         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9552         for_each_possible_cpu(i)
9553                 register_fair_sched_group(tg, i);
9554         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9555         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9556 done:
9557         mutex_unlock(&shares_mutex);
9558         return 0;
9559 }
9560
9561 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9562 {
9563         return tg->shares;
9564 }
9565 #endif
9566
9567 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9568 /*
9569  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9570  */
9571 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9572
9573 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9574 {
9575         if (runtime == RUNTIME_INF)
9576                 return 1ULL << 20;
9577
9578         return div64_u64(runtime << 20, period);
9579 }
9580
9581 /* Must be called with tasklist_lock held */
9582 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9583 {
9584         struct task_struct *g, *p;
9585
9586         do_each_thread(g, p) {
9587                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9588                         return 1;
9589         } while_each_thread(g, p);
9590
9591         return 0;
9592 }
9593
9594 struct rt_schedulable_data {
9595         struct task_group *tg;
9596         u64 rt_period;
9597         u64 rt_runtime;
9598 };
9599
9600 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9601 {
9602         struct rt_schedulable_data *d = data;
9603         struct task_group *child;
9604         unsigned long total, sum = 0;
9605         u64 period, runtime;
9606
9607         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9608         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9609
9610         if (tg == d->tg) {
9611                 period = d->rt_period;
9612                 runtime = d->rt_runtime;
9613         }
9614
9615 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9616         if (tg == &root_task_group) {
9617                 period = global_rt_period();
9618                 runtime = global_rt_runtime();
9619         }
9620 #endif
9621
9622         /*
9623          * Cannot have more runtime than the period.
9624          */
9625         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9626                 return -EINVAL;
9627
9628         /*
9629          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9630          */
9631         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9632                 return -EBUSY;
9633
9634         total = to_ratio(period, runtime);
9635
9636         /*
9637          * Nobody can have more than the global setting allows.
9638          */
9639         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9640                 return -EINVAL;
9641
9642         /*
9643          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9644          */
9645         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9646                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9647                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9648
9649                 if (child == d->tg) {
9650                         period = d->rt_period;
9651                         runtime = d->rt_runtime;
9652                 }
9653
9654                 sum += to_ratio(period, runtime);
9655         }
9656
9657         if (sum > total)
9658                 return -EINVAL;
9659
9660         return 0;
9661 }
9662
9663 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9664 {
9665         struct rt_schedulable_data data = {
9666                 .tg = tg,
9667                 .rt_period = period,
9668                 .rt_runtime = runtime,
9669         };
9670
9671         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9672 }
9673
9674 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9675                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9676 {
9677         int i, err = 0;
9678
9679         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9680         read_lock(&tasklist_lock);
9681         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9682         if (err)
9683                 goto unlock;
9684
9685         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9686         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9687         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9688
9689         for_each_possible_cpu(i) {
9690                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9691
9692                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9693                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9694                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9695         }
9696         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9697  unlock:
9698         read_unlock(&tasklist_lock);
9699         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9700
9701         return err;
9702 }
9703
9704 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9705 {
9706         u64 rt_runtime, rt_period;
9707
9708         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9709         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9710         if (rt_runtime_us < 0)
9711                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9712
9713         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9714 }
9715
9716 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9717 {
9718         u64 rt_runtime_us;
9719
9720         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9721                 return -1;
9722
9723         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9724         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9725         return rt_runtime_us;
9726 }
9727
9728 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9729 {
9730         u64 rt_runtime, rt_period;
9731
9732         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9733         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9734
9735         if (rt_period == 0)
9736                 return -EINVAL;
9737
9738         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9739 }
9740
9741 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9742 {
9743         u64 rt_period_us;
9744
9745         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9746         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9747         return rt_period_us;
9748 }
9749
9750 static int sched_rt_global_constraints(void)
9751 {
9752         u64 runtime, period;
9753         int ret = 0;
9754
9755         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9756                 return -EINVAL;
9757
9758         runtime = global_rt_runtime();
9759         period = global_rt_period();
9760
9761         /*
9762          * Sanity check on the sysctl variables.
9763          */
9764         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9765                 return -EINVAL;
9766
9767         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9768         read_lock(&tasklist_lock);
9769         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9770         read_unlock(&tasklist_lock);
9771         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9772
9773         return ret;
9774 }
9775
9776 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9777 {
9778         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9779         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9780                 return 0;
9781
9782         return 1;
9783 }
9784
9785 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9786 static int sched_rt_global_constraints(void)
9787 {
9788         unsigned long flags;
9789         int i;
9790
9791         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9792                 return -EINVAL;
9793
9794         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9795         for_each_possible_cpu(i) {
9796                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9797
9798                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9799                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9800                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9801         }
9802         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9803
9804         return 0;
9805 }
9806 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9807
9808 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9809                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9810                 loff_t *ppos)
9811 {
9812         int ret;
9813         int old_period, old_runtime;
9814         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9815
9816         mutex_lock(&mutex);
9817         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9818         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9819
9820         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9821
9822         if (!ret && write) {
9823                 ret = sched_rt_global_constraints();
9824                 if (ret) {
9825                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9826                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9827                 } else {
9828                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9829                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9830                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9831                 }
9832         }
9833         mutex_unlock(&mutex);
9834
9835         return ret;
9836 }
9837
9838 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9839
9840 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9841 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9842 {
9843         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9844                             struct task_group, css);
9845 }
9846
9847 static struct cgroup_subsys_state *
9848 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9849 {
9850         struct task_group *tg, *parent;
9851
9852         if (!cgrp->parent) {
9853                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9854                 return &init_task_group.css;
9855         }
9856
9857         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9858         tg = sched_create_group(parent);
9859         if (IS_ERR(tg))
9860                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9861
9862         return &tg->css;
9863 }
9864
9865 static void
9866 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9867 {
9868         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9869
9870         sched_destroy_group(tg);
9871 }
9872
9873 static int
9874 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9875                       struct task_struct *tsk)
9876 {
9877 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9878         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9879                 return -EINVAL;
9880 #else
9881         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9882         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9883                 return -EINVAL;
9884 #endif
9885
9886         return 0;
9887 }
9888
9889 static void
9890 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9891                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9892 {
9893         sched_move_task(tsk);
9894 }
9895
9896 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9897 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9898                                 u64 shareval)
9899 {
9900         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9901 }
9902
9903 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9904 {
9905         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9906
9907         return (u64) tg->shares;
9908 }
9909 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9910
9911 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9912 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9913                                 s64 val)
9914 {
9915         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9916 }
9917
9918 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9919 {
9920         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9921 }
9922
9923 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9924                 u64 rt_period_us)
9925 {
9926         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9927 }
9928
9929 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9930 {
9931         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9932 }
9933 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9934
9935 static struct cftype cpu_files[] = {
9936 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9937         {
9938                 .name = "shares",
9939                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9940                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9941         },
9942 #endif
9943 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9944         {
9945                 .name = "rt_runtime_us",
9946                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9947                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9948         },
9949         {
9950                 .name = "rt_period_us",
9951                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9952                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9953         },
9954 #endif
9955 };
9956
9957 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9958 {
9959         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9960 }
9961
9962 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9963         .name           = "cpu",
9964         .create         = cpu_cgroup_create,
9965         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9966         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9967         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9968         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9969         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9970         .early_init     = 1,
9971 };
9972
9973 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9974
9975 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9976
9977 /*
9978  * CPU accounting code for task groups.
9979  *
9980  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9981  * (balbir@in.ibm.com).
9982  */
9983
9984 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9985 struct cpuacct {
9986         struct cgroup_subsys_state css;
9987         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9988         u64 *cpuusage;
9989         struct cpuacct *parent;
9990 };
9991
9992 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9993
9994 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9995 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9996 {
9997         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9998                             struct cpuacct, css);
9999 }
10000
10001 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10002 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10003 {
10004         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10005                             struct cpuacct, css);
10006 }
10007
10008 /* create a new cpu accounting group */
10009 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10010         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10011 {
10012         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10013
10014         if (!ca)
10015                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10016
10017         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10018         if (!ca->cpuusage) {
10019                 kfree(ca);
10020                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10021         }
10022
10023         if (cgrp->parent)
10024                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10025
10026         return &ca->css;
10027 }
10028
10029 /* destroy an existing cpu accounting group */
10030 static void
10031 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10032 {
10033         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10034
10035         free_percpu(ca->cpuusage);
10036         kfree(ca);
10037 }
10038
10039 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10040 {
10041         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10042         u64 data;
10043
10044 #ifndef CONFIG_64BIT
10045         /*
10046          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10047          */
10048         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10049         data = *cpuusage;
10050         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10051 #else
10052         data = *cpuusage;
10053 #endif
10054
10055         return data;
10056 }
10057
10058 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10059 {
10060         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10061
10062 #ifndef CONFIG_64BIT
10063         /*
10064          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10065          */
10066         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10067         *cpuusage = val;
10068         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10069 #else
10070         *cpuusage = val;
10071 #endif
10072 }
10073
10074 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10075 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10076 {
10077         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10078         u64 totalcpuusage = 0;
10079         int i;
10080
10081         for_each_present_cpu(i)
10082                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10083
10084         return totalcpuusage;
10085 }
10086
10087 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10088                                                                 u64 reset)
10089 {
10090         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10091         int err = 0;
10092         int i;
10093
10094         if (reset) {
10095                 err = -EINVAL;
10096                 goto out;
10097         }
10098
10099         for_each_present_cpu(i)
10100                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10101
10102 out:
10103         return err;
10104 }
10105
10106 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10107                                    struct seq_file *m)
10108 {
10109         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10110         u64 percpu;
10111         int i;
10112
10113         for_each_present_cpu(i) {
10114                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10115                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10116         }
10117         seq_printf(m, "\n");
10118         return 0;
10119 }
10120
10121 static struct cftype files[] = {
10122         {
10123                 .name = "usage",
10124                 .read_u64 = cpuusage_read,
10125                 .write_u64 = cpuusage_write,
10126         },
10127         {
10128                 .name = "usage_percpu",
10129                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10130         },
10131
10132 };
10133
10134 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10135 {
10136         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10137 }
10138
10139 /*
10140  * charge this task's execution time to its accounting group.
10141  *
10142  * called with rq->lock held.
10143  */
10144 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10145 {
10146         struct cpuacct *ca;
10147         int cpu;
10148
10149         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10150                 return;
10151
10152         cpu = task_cpu(tsk);
10153         ca = task_ca(tsk);
10154
10155         for (; ca; ca = ca->parent) {
10156                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10157                 *cpuusage += cputime;
10158         }
10159 }
10160
10161 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10162         .name = "cpuacct",
10163         .create = cpuacct_create,
10164         .destroy = cpuacct_destroy,
10165         .populate = cpuacct_populate,
10166         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10167 };
10168 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */