CRED: Wrap task credential accesses in the core kernel
[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 #ifdef CONFIG_SMP
122 /*
123  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
124  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
125  */
126 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
127 {
128         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
129 }
130
131 /*
132  * Each time a sched group cpu_power is changed,
133  * we must compute its reciprocal value
134  */
135 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
136 {
137         sg->__cpu_power += val;
138         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
139 }
140 #endif
141
142 static inline int rt_policy(int policy)
143 {
144         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
145                 return 1;
146         return 0;
147 }
148
149 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
150 {
151         return rt_policy(p->policy);
152 }
153
154 /*
155  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
156  */
157 struct rt_prio_array {
158         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
159         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
160 };
161
162 struct rt_bandwidth {
163         /* nests inside the rq lock: */
164         spinlock_t              rt_runtime_lock;
165         ktime_t                 rt_period;
166         u64                     rt_runtime;
167         struct hrtimer          rt_period_timer;
168 };
169
170 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
171
172 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
173
174 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
175 {
176         struct rt_bandwidth *rt_b =
177                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
178         ktime_t now;
179         int overrun;
180         int idle = 0;
181
182         for (;;) {
183                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
184                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
185
186                 if (!overrun)
187                         break;
188
189                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
190         }
191
192         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
193 }
194
195 static
196 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
197 {
198         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
199         rt_b->rt_runtime = runtime;
200
201         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
202
203         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
204                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
205         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
206         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
207 }
208
209 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
210 {
211         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
232                                 HRTIMER_MODE_ABS);
233         }
234         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
235 }
236
237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
238 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
239 {
240         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
241 }
242 #endif
243
244 /*
245  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
246  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
247  */
248 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
249
250 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
251
252 #include <linux/cgroup.h>
253
254 struct cfs_rq;
255
256 static LIST_HEAD(task_groups);
257
258 /* task group related information */
259 struct task_group {
260 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
261         struct cgroup_subsys_state css;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
265         /* schedulable entities of this group on each cpu */
266         struct sched_entity **se;
267         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
268         struct cfs_rq **cfs_rq;
269         unsigned long shares;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
273         struct sched_rt_entity **rt_se;
274         struct rt_rq **rt_rq;
275
276         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
277 #endif
278
279         struct rcu_head rcu;
280         struct list_head list;
281
282         struct task_group *parent;
283         struct list_head siblings;
284         struct list_head children;
285 };
286
287 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
288
289 /*
290  * Root task group.
291  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
292  *      be a child to this group.
293  */
294 struct task_group root_task_group;
295
296 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
297 /* Default task group's sched entity on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
299 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
300 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
302
303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
305 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
306 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
307 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
308 #define root_task_group init_task_group
309 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
310
311 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
312  * a task group's cpu shares.
313  */
314 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
315
316 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
317 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
319 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
320 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
321 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
322
323 /*
324  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
325  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
326  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
327  * too large, so as the shares value of a task group.
328  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
329  *  limitation from this.)
330  */
331 #define MIN_SHARES      2
332 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
333
334 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
335 #endif
336
337 /* Default task group.
338  *      Every task in system belong to this group at bootup.
339  */
340 struct task_group init_task_group;
341
342 /* return group to which a task belongs */
343 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
344 {
345         struct task_group *tg;
346
347 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
348         tg = p->user->tg;
349 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
350         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
351                                 struct task_group, css);
352 #else
353         tg = &init_task_group;
354 #endif
355         return tg;
356 }
357
358 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
359 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
360 {
361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
362         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
363         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
364 #endif
365
366 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
367         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
368         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
369 #endif
370 }
371
372 #else
373
374 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         return NULL;
378 }
379
380 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
381
382 /* CFS-related fields in a runqueue */
383 struct cfs_rq {
384         struct load_weight load;
385         unsigned long nr_running;
386
387         u64 exec_clock;
388         u64 min_vruntime;
389
390         struct rb_root tasks_timeline;
391         struct rb_node *rb_leftmost;
392
393         struct list_head tasks;
394         struct list_head *balance_iterator;
395
396         /*
397          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
398          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
399          */
400         struct sched_entity *curr, *next;
401
402         unsigned long nr_spread_over;
403
404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
405         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
406
407         /*
408          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
409          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
410          * (like users, containers etc.)
411          *
412          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
413          * list is used during load balance.
414          */
415         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
416         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419         /*
420          * the part of load.weight contributed by tasks
421          */
422         unsigned long task_weight;
423
424         /*
425          *   h_load = weight * f(tg)
426          *
427          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
428          * this group.
429          */
430         unsigned long h_load;
431
432         /*
433          * this cpu's part of tg->shares
434          */
435         unsigned long shares;
436
437         /*
438          * load.weight at the time we set shares
439          */
440         unsigned long rq_weight;
441 #endif
442 #endif
443 };
444
445 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
446 struct rt_rq {
447         struct rt_prio_array active;
448         unsigned long rt_nr_running;
449 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
450         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
451 #endif
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         unsigned long rt_nr_migratory;
454         int overloaded;
455 #endif
456         int rt_throttled;
457         u64 rt_time;
458         u64 rt_runtime;
459         /* Nests inside the rq lock: */
460         spinlock_t rt_runtime_lock;
461
462 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
463         unsigned long rt_nr_boosted;
464
465         struct rq *rq;
466         struct list_head leaf_rt_rq_list;
467         struct task_group *tg;
468         struct sched_rt_entity *rt_se;
469 #endif
470 };
471
472 #ifdef CONFIG_SMP
473
474 /*
475  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
476  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
477  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
478  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
479  * object.
480  *
481  */
482 struct root_domain {
483         atomic_t refcount;
484         cpumask_t span;
485         cpumask_t online;
486
487         /*
488          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
489          * one runnable RT task.
490          */
491         cpumask_t rto_mask;
492         atomic_t rto_count;
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         struct cpupri cpupri;
495 #endif
496 };
497
498 /*
499  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
500  * members (mimicking the global state we have today).
501  */
502 static struct root_domain def_root_domain;
503
504 #endif
505
506 /*
507  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
508  *
509  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
510  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
511  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
512  */
513 struct rq {
514         /* runqueue lock: */
515         spinlock_t lock;
516
517         /*
518          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
519          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
520          */
521         unsigned long nr_running;
522         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
523         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
524         unsigned char idle_at_tick;
525 #ifdef CONFIG_NO_HZ
526         unsigned long last_tick_seen;
527         unsigned char in_nohz_recently;
528 #endif
529         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
530         struct load_weight load;
531         unsigned long nr_load_updates;
532         u64 nr_switches;
533
534         struct cfs_rq cfs;
535         struct rt_rq rt;
536
537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
538         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
539         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
540 #endif
541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
542         struct list_head leaf_rt_rq_list;
543 #endif
544
545         /*
546          * This is part of a global counter where only the total sum
547          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
548          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
549          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
550          */
551         unsigned long nr_uninterruptible;
552
553         struct task_struct *curr, *idle;
554         unsigned long next_balance;
555         struct mm_struct *prev_mm;
556
557         u64 clock;
558
559         atomic_t nr_iowait;
560
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         struct root_domain *rd;
563         struct sched_domain *sd;
564
565         /* For active balancing */
566         int active_balance;
567         int push_cpu;
568         /* cpu of this runqueue: */
569         int cpu;
570         int online;
571
572         unsigned long avg_load_per_task;
573
574         struct task_struct *migration_thread;
575         struct list_head migration_queue;
576 #endif
577
578 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
579 #ifdef CONFIG_SMP
580         int hrtick_csd_pending;
581         struct call_single_data hrtick_csd;
582 #endif
583         struct hrtimer hrtick_timer;
584 #endif
585
586 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
587         /* latency stats */
588         struct sched_info rq_sched_info;
589
590         /* sys_sched_yield() stats */
591         unsigned int yld_exp_empty;
592         unsigned int yld_act_empty;
593         unsigned int yld_both_empty;
594         unsigned int yld_count;
595
596         /* schedule() stats */
597         unsigned int sched_switch;
598         unsigned int sched_count;
599         unsigned int sched_goidle;
600
601         /* try_to_wake_up() stats */
602         unsigned int ttwu_count;
603         unsigned int ttwu_local;
604
605         /* BKL stats */
606         unsigned int bkl_count;
607 #endif
608 };
609
610 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
611
612 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
613 {
614         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
615 }
616
617 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
618 {
619 #ifdef CONFIG_SMP
620         return rq->cpu;
621 #else
622         return 0;
623 #endif
624 }
625
626 /*
627  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
628  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
629  *
630  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
631  * preempt-disabled sections.
632  */
633 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
634         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
635
636 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
637 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
638 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
639 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
640
641 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
644 }
645
646 /*
647  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
648  */
649 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
650 # define const_debug __read_mostly
651 #else
652 # define const_debug static const
653 #endif
654
655 /**
656  * runqueue_is_locked
657  *
658  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
659  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
660  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
661  */
662 int runqueue_is_locked(void)
663 {
664         int cpu = get_cpu();
665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
666         int ret;
667
668         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
669         put_cpu();
670         return ret;
671 }
672
673 /*
674  * Debugging: various feature bits
675  */
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         __SCHED_FEAT_##name ,
679
680 enum {
681 #include "sched_features.h"
682 };
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
688
689 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
690 #include "sched_features.h"
691         0;
692
693 #undef SCHED_FEAT
694
695 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         #name ,
698
699 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
700 #include "sched_features.h"
701         NULL
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
707 {
708         filp->private_data = inode->i_private;
709         return 0;
710 }
711
712 static ssize_t
713 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
714                 size_t cnt, loff_t *ppos)
715 {
716         char *buf;
717         int r = 0;
718         int len = 0;
719         int i;
720
721         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
722                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
723                 len += 4;
724         }
725
726         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
727         if (!buf)
728                 return -ENOMEM;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
732                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
733                 else
734                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
735         }
736
737         r += sprintf(buf + r, "\n");
738         WARN_ON(r >= len + 2);
739
740         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
741
742         kfree(buf);
743
744         return r;
745 }
746
747 static ssize_t
748 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
749                 size_t cnt, loff_t *ppos)
750 {
751         char buf[64];
752         char *cmp = buf;
753         int neg = 0;
754         int i;
755
756         if (cnt > 63)
757                 cnt = 63;
758
759         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
760                 return -EFAULT;
761
762         buf[cnt] = 0;
763
764         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
765                 neg = 1;
766                 cmp += 3;
767         }
768
769         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
770                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
771
772                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
773                         if (neg)
774                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
775                         else
776                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
777                         break;
778                 }
779         }
780
781         if (!sched_feat_names[i])
782                 return -EINVAL;
783
784         filp->f_pos += cnt;
785
786         return cnt;
787 }
788
789 static struct file_operations sched_feat_fops = {
790         .open   = sched_feat_open,
791         .read   = sched_feat_read,
792         .write  = sched_feat_write,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819
820 /*
821  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
822  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
823  * default: 4
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
826
827 /*
828  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
829  * default: 1s
830  */
831 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
832
833 static __read_mostly int scheduler_running;
834
835 /*
836  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
837  * default: 0.95s
838  */
839 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
840
841 static inline u64 global_rt_period(void)
842 {
843         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
844 }
845
846 static inline u64 global_rt_runtime(void)
847 {
848         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
849                 return RUNTIME_INF;
850
851         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
852 }
853
854 #ifndef prepare_arch_switch
855 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
856 #endif
857 #ifndef finish_arch_switch
858 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
859 #endif
860
861 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863         return rq->curr == p;
864 }
865
866 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
867 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         return task_current(rq, p);
870 }
871
872 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
873 {
874 }
875
876 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
877 {
878 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
879         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
880         rq->lock.owner = current;
881 #endif
882         /*
883          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
884          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
885          * prev into current:
886          */
887         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
888
889         spin_unlock_irq(&rq->lock);
890 }
891
892 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
893 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
894 {
895 #ifdef CONFIG_SMP
896         return p->oncpu;
897 #else
898         return task_current(rq, p);
899 #endif
900 }
901
902 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         /*
906          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
907          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
908          * here.
909          */
910         next->oncpu = 1;
911 #endif
912 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
913         spin_unlock_irq(&rq->lock);
914 #else
915         spin_unlock(&rq->lock);
916 #endif
917 }
918
919 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
920 {
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         /*
923          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
924          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
925          * finished.
926          */
927         smp_wmb();
928         prev->oncpu = 0;
929 #endif
930 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
931         local_irq_enable();
932 #endif
933 }
934 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
935
936 /*
937  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
938  * Must be called interrupts disabled.
939  */
940 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         for (;;) {
944                 struct rq *rq = task_rq(p);
945                 spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
954  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
955  * explicitly disabling preemption.
956  */
957 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 local_irq_save(*flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         spin_unlock(&rq->lock);
976 }
977
978 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
979         __releases(rq->lock)
980 {
981         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
982 }
983
984 /*
985  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
986  */
987 static struct rq *this_rq_lock(void)
988         __acquires(rq->lock)
989 {
990         struct rq *rq;
991
992         local_irq_disable();
993         rq = this_rq();
994         spin_lock(&rq->lock);
995
996         return rq;
997 }
998
999 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1000 /*
1001  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1002  *
1003  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1004  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1005  * reschedule event.
1006  *
1007  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1008  * rq->lock.
1009  */
1010
1011 /*
1012  * Use hrtick when:
1013  *  - enabled by features
1014  *  - hrtimer is actually high res
1015  */
1016 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1017 {
1018         if (!sched_feat(HRTICK))
1019                 return 0;
1020         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1021                 return 0;
1022         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1023 }
1024
1025 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1026 {
1027         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1028                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1029 }
1030
1031 /*
1032  * High-resolution timer tick.
1033  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1034  */
1035 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1036 {
1037         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1038
1039         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1040
1041         spin_lock(&rq->lock);
1042         update_rq_clock(rq);
1043         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1044         spin_unlock(&rq->lock);
1045
1046         return HRTIMER_NORESTART;
1047 }
1048
1049 #ifdef CONFIG_SMP
1050 /*
1051  * called from hardirq (IPI) context
1052  */
1053 static void __hrtick_start(void *arg)
1054 {
1055         struct rq *rq = arg;
1056
1057         spin_lock(&rq->lock);
1058         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1059         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1060         spin_unlock(&rq->lock);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Called to set the hrtick timer state.
1065  *
1066  * called with rq->lock held and irqs disabled
1067  */
1068 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1069 {
1070         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1071         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1072
1073         hrtimer_set_expires(timer, time);
1074
1075         if (rq == this_rq()) {
1076                 hrtimer_restart(timer);
1077         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1078                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1079                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1080         }
1081 }
1082
1083 static int
1084 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1085 {
1086         int cpu = (int)(long)hcpu;
1087
1088         switch (action) {
1089         case CPU_UP_CANCELED:
1090         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1091         case CPU_DOWN_PREPARE:
1092         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1093         case CPU_DEAD:
1094         case CPU_DEAD_FROZEN:
1095                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1096                 return NOTIFY_OK;
1097         }
1098
1099         return NOTIFY_DONE;
1100 }
1101
1102 static __init void init_hrtick(void)
1103 {
1104         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1105 }
1106 #else
1107 /*
1108  * Called to set the hrtick timer state.
1109  *
1110  * called with rq->lock held and irqs disabled
1111  */
1112 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1113 {
1114         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1115 }
1116
1117 static inline void init_hrtick(void)
1118 {
1119 }
1120 #endif /* CONFIG_SMP */
1121
1122 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1123 {
1124 #ifdef CONFIG_SMP
1125         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1126
1127         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1128         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1129         rq->hrtick_csd.info = rq;
1130 #endif
1131
1132         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1133         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1134         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1135 }
1136 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1137 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1138 {
1139 }
1140
1141 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_hrtick(void)
1146 {
1147 }
1148 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149
1150 /*
1151  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1152  *
1153  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1154  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1155  * the target CPU.
1156  */
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158
1159 #ifndef tsk_is_polling
1160 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1161 #endif
1162
1163 static void resched_task(struct task_struct *p)
1164 {
1165         int cpu;
1166
1167         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1168
1169         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1170                 return;
1171
1172         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1173
1174         cpu = task_cpu(p);
1175         if (cpu == smp_processor_id())
1176                 return;
1177
1178         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1179         smp_mb();
1180         if (!tsk_is_polling(p))
1181                 smp_send_reschedule(cpu);
1182 }
1183
1184 static void resched_cpu(int cpu)
1185 {
1186         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1187         unsigned long flags;
1188
1189         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1190                 return;
1191         resched_task(cpu_curr(cpu));
1192         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1193 }
1194
1195 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1196 /*
1197  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1198  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1199  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1200  * idle system the next event might even be infinite time into the
1201  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1202  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1203  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1204  * wheel for the next timer event.
1205  */
1206 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1207 {
1208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1209
1210         if (cpu == smp_processor_id())
1211                 return;
1212
1213         /*
1214          * This is safe, as this function is called with the timer
1215          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1216          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1217          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1218          * timer into account automatically.
1219          */
1220         if (rq->curr != rq->idle)
1221                 return;
1222
1223         /*
1224          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1225          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1226          * idle task through an additional NOOP schedule()
1227          */
1228         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1229
1230         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1231         smp_mb();
1232         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1233                 smp_send_reschedule(cpu);
1234 }
1235 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1236
1237 #else /* !CONFIG_SMP */
1238 static void resched_task(struct task_struct *p)
1239 {
1240         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1241         set_tsk_need_resched(p);
1242 }
1243 #endif /* CONFIG_SMP */
1244
1245 #if BITS_PER_LONG == 32
1246 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1247 #else
1248 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1249 #endif
1250
1251 #define WMULT_SHIFT     32
1252
1253 /*
1254  * Shift right and round:
1255  */
1256 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1257
1258 /*
1259  * delta *= weight / lw
1260  */
1261 static unsigned long
1262 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1263                 struct load_weight *lw)
1264 {
1265         u64 tmp;
1266
1267         if (!lw->inv_weight) {
1268                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1269                         lw->inv_weight = 1;
1270                 else
1271                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1272                                 / (lw->weight+1);
1273         }
1274
1275         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1276         /*
1277          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1278          */
1279         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1280                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1281                         WMULT_SHIFT/2);
1282         else
1283                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1284
1285         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1286 }
1287
1288 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1289 {
1290         lw->weight += inc;
1291         lw->inv_weight = 0;
1292 }
1293
1294 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1295 {
1296         lw->weight -= dec;
1297         lw->inv_weight = 0;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1302  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1303  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1304  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1305  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1306  * slice expiry etc.
1307  */
1308
1309 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1310 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1311
1312 /*
1313  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1314  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1315  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1316  * that remained on nice 0.
1317  *
1318  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1319  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1320  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1321  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1322  * the relative distance between them is ~25%.)
1323  */
1324 static const int prio_to_weight[40] = {
1325  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1326  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1327  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1328  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1329  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1330  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1331  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1332  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1333 };
1334
1335 /*
1336  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1337  *
1338  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1339  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1340  * into multiplications:
1341  */
1342 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1343  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1344  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1345  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1346  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1347  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1348  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1349  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1350  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1351 };
1352
1353 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1354
1355 /*
1356  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1357  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1358  * structures to the load-balancing proper:
1359  */
1360 struct rq_iterator {
1361         void *arg;
1362         struct task_struct *(*start)(void *);
1363         struct task_struct *(*next)(void *);
1364 };
1365
1366 #ifdef CONFIG_SMP
1367 static unsigned long
1368 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1369               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1370               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1371               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1372
1373 static int
1374 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1375                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1376                    struct rq_iterator *iterator);
1377 #endif
1378
1379 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1380 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1381 #else
1382 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1383 #endif
1384
1385 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1386 {
1387         update_load_add(&rq->load, load);
1388 }
1389
1390 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1391 {
1392         update_load_sub(&rq->load, load);
1393 }
1394
1395 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1396 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1397
1398 /*
1399  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1400  * leaving it for the final time.
1401  */
1402 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1403 {
1404         struct task_group *parent, *child;
1405         int ret;
1406
1407         rcu_read_lock();
1408         parent = &root_task_group;
1409 down:
1410         ret = (*down)(parent, data);
1411         if (ret)
1412                 goto out_unlock;
1413         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1414                 parent = child;
1415                 goto down;
1416
1417 up:
1418                 continue;
1419         }
1420         ret = (*up)(parent, data);
1421         if (ret)
1422                 goto out_unlock;
1423
1424         child = parent;
1425         parent = parent->parent;
1426         if (parent)
1427                 goto up;
1428 out_unlock:
1429         rcu_read_unlock();
1430
1431         return ret;
1432 }
1433
1434 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1435 {
1436         return 0;
1437 }
1438 #endif
1439
1440 #ifdef CONFIG_SMP
1441 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1442 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1443 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1444
1445 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1446 {
1447         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1448
1449         if (rq->nr_running)
1450                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1451
1452         return rq->avg_load_per_task;
1453 }
1454
1455 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1456
1457 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1458
1459 /*
1460  * Calculate and set the cpu's group shares.
1461  */
1462 static void
1463 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1464                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1465 {
1466         int boost = 0;
1467         unsigned long shares;
1468         unsigned long rq_weight;
1469
1470         if (!tg->se[cpu])
1471                 return;
1472
1473         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1474
1475         /*
1476          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1477          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1478          * get delayed by group starvation.
1479          */
1480         if (!rq_weight) {
1481                 boost = 1;
1482                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1483         }
1484
1485         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1486                 rq_weight = sd_rq_weight;
1487
1488         /*
1489          *           \Sum shares * rq_weight
1490          * shares =  -----------------------
1491          *               \Sum rq_weight
1492          *
1493          */
1494         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1495         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1496
1497         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1498                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1499                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1500                 unsigned long flags;
1501
1502                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1503                 /*
1504                  * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1505                  */
1506                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1507                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1508
1509                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1510                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1511         }
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1516  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1517  * parent group depends on the shares of its child groups.
1518  */
1519 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1520 {
1521         unsigned long rq_weight = 0;
1522         unsigned long shares = 0;
1523         struct sched_domain *sd = data;
1524         int i;
1525
1526         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1527                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1528                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1529         }
1530
1531         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1532                 shares = tg->shares;
1533
1534         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1535                 shares = tg->shares;
1536
1537         if (!rq_weight)
1538                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1539
1540         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1541                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1542
1543         return 0;
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1548  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1549  * group is a fraction of its parents load.
1550  */
1551 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1552 {
1553         unsigned long load;
1554         long cpu = (long)data;
1555
1556         if (!tg->parent) {
1557                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1558         } else {
1559                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1560                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1561                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1562         }
1563
1564         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1565
1566         return 0;
1567 }
1568
1569 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1570 {
1571         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1572         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1573
1574         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1575                 sd->last_update = now;
1576                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1577         }
1578 }
1579
1580 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1581 {
1582         spin_unlock(&rq->lock);
1583         update_shares(sd);
1584         spin_lock(&rq->lock);
1585 }
1586
1587 static void update_h_load(long cpu)
1588 {
1589         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1590 }
1591
1592 #else
1593
1594 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1595 {
1596 }
1597
1598 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1599 {
1600 }
1601
1602 #endif
1603
1604 #endif
1605
1606 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1607 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1608 {
1609 #ifdef CONFIG_SMP
1610         cfs_rq->shares = shares;
1611 #endif
1612 }
1613 #endif
1614
1615 #include "sched_stats.h"
1616 #include "sched_idletask.c"
1617 #include "sched_fair.c"
1618 #include "sched_rt.c"
1619 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1620 # include "sched_debug.c"
1621 #endif
1622
1623 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1624 #define for_each_class(class) \
1625    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1626
1627 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1628 {
1629         rq->nr_running++;
1630 }
1631
1632 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1633 {
1634         rq->nr_running--;
1635 }
1636
1637 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1638 {
1639         if (task_has_rt_policy(p)) {
1640                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1641                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1642                 return;
1643         }
1644
1645         /*
1646          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1647          */
1648         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1649                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1650                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1651                 return;
1652         }
1653
1654         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1655         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1656 }
1657
1658 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1659 {
1660         s64 diff = sample - *avg;
1661         *avg += diff >> 3;
1662 }
1663
1664 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1665 {
1666         sched_info_queued(p);
1667         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1668         p->se.on_rq = 1;
1669 }
1670
1671 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1672 {
1673         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1674                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1675                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1676                 p->se.last_wakeup = 0;
1677         }
1678
1679         sched_info_dequeued(p);
1680         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1681         p->se.on_rq = 0;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1686  */
1687 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1688 {
1689         return p->static_prio;
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1694  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1695  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1696  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1697  * estimator recalculates.
1698  */
1699 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1700 {
1701         int prio;
1702
1703         if (task_has_rt_policy(p))
1704                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1705         else
1706                 prio = __normal_prio(p);
1707         return prio;
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1712  * taken into account by the scheduler. This value might
1713  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1714  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1715  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1716  */
1717 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1718 {
1719         p->normal_prio = normal_prio(p);
1720         /*
1721          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1722          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1723          * to the normal priority:
1724          */
1725         if (!rt_prio(p->prio))
1726                 return p->normal_prio;
1727         return p->prio;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * activate_task - move a task to the runqueue.
1732  */
1733 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1734 {
1735         if (task_contributes_to_load(p))
1736                 rq->nr_uninterruptible--;
1737
1738         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1739         inc_nr_running(rq);
1740 }
1741
1742 /*
1743  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1744  */
1745 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1746 {
1747         if (task_contributes_to_load(p))
1748                 rq->nr_uninterruptible++;
1749
1750         dequeue_task(rq, p, sleep);
1751         dec_nr_running(rq);
1752 }
1753
1754 /**
1755  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1756  * @p: the task in question.
1757  */
1758 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1759 {
1760         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1761 }
1762
1763 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1764 {
1765         set_task_rq(p, cpu);
1766 #ifdef CONFIG_SMP
1767         /*
1768          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1769          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1770          * per-task data have been completed by this moment.
1771          */
1772         smp_wmb();
1773         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1774 #endif
1775 }
1776
1777 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1778                                        const struct sched_class *prev_class,
1779                                        int oldprio, int running)
1780 {
1781         if (prev_class != p->sched_class) {
1782                 if (prev_class->switched_from)
1783                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1784                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1785         } else
1786                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1787 }
1788
1789 #ifdef CONFIG_SMP
1790
1791 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1792 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1793 {
1794         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Is this task likely cache-hot:
1799  */
1800 static int
1801 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1802 {
1803         s64 delta;
1804
1805         /*
1806          * Buddy candidates are cache hot:
1807          */
1808         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1809                 return 1;
1810
1811         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1812                 return 0;
1813
1814         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1815                 return 1;
1816         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1817                 return 0;
1818
1819         delta = now - p->se.exec_start;
1820
1821         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1822 }
1823
1824
1825 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1826 {
1827         int old_cpu = task_cpu(p);
1828         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1829         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1830                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1831         u64 clock_offset;
1832
1833         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1834
1835 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1836         if (p->se.wait_start)
1837                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1838         if (p->se.sleep_start)
1839                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1840         if (p->se.block_start)
1841                 p->se.block_start -= clock_offset;
1842         if (old_cpu != new_cpu) {
1843                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1844                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1845                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1846         }
1847 #endif
1848         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1849                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1850
1851         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1852 }
1853
1854 struct migration_req {
1855         struct list_head list;
1856
1857         struct task_struct *task;
1858         int dest_cpu;
1859
1860         struct completion done;
1861 };
1862
1863 /*
1864  * The task's runqueue lock must be held.
1865  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1866  */
1867 static int
1868 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1869 {
1870         struct rq *rq = task_rq(p);
1871
1872         /*
1873          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1874          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1875          */
1876         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1877                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1878                 return 0;
1879         }
1880
1881         init_completion(&req->done);
1882         req->task = p;
1883         req->dest_cpu = dest_cpu;
1884         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1885
1886         return 1;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1891  *
1892  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1893  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1894  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1895  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1896  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1897  * @p has remained unscheduled the whole time.
1898  *
1899  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1900  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1901  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1902  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1903  * waiting to become inactive.
1904  */
1905 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1906 {
1907         unsigned long flags;
1908         int running, on_rq;
1909         unsigned long ncsw;
1910         struct rq *rq;
1911
1912         for (;;) {
1913                 /*
1914                  * We do the initial early heuristics without holding
1915                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1916                  * the runqueue lock when things look like they will
1917                  * work out!
1918                  */
1919                 rq = task_rq(p);
1920
1921                 /*
1922                  * If the task is actively running on another CPU
1923                  * still, just relax and busy-wait without holding
1924                  * any locks.
1925                  *
1926                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1927                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1928                  * But we don't care, since "task_running()" will
1929                  * return false if the runqueue has changed and p
1930                  * is actually now running somewhere else!
1931                  */
1932                 while (task_running(rq, p)) {
1933                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1934                                 return 0;
1935                         cpu_relax();
1936                 }
1937
1938                 /*
1939                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1940                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1941                  * just go back and repeat.
1942                  */
1943                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1944                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1945                 running = task_running(rq, p);
1946                 on_rq = p->se.on_rq;
1947                 ncsw = 0;
1948                 if (!match_state || p->state == match_state)
1949                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1950                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1951
1952                 /*
1953                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1954                  */
1955                 if (unlikely(!ncsw))
1956                         break;
1957
1958                 /*
1959                  * Was it really running after all now that we
1960                  * checked with the proper locks actually held?
1961                  *
1962                  * Oops. Go back and try again..
1963                  */
1964                 if (unlikely(running)) {
1965                         cpu_relax();
1966                         continue;
1967                 }
1968
1969                 /*
1970                  * It's not enough that it's not actively running,
1971                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1972                  * preempted!
1973                  *
1974                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1975                  * running right now), it's preempted, and we should
1976                  * yield - it could be a while.
1977                  */
1978                 if (unlikely(on_rq)) {
1979                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1980                         continue;
1981                 }
1982
1983                 /*
1984                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1985                  * runnable, which means that it will never become
1986                  * running in the future either. We're all done!
1987                  */
1988                 break;
1989         }
1990
1991         return ncsw;
1992 }
1993
1994 /***
1995  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1996  * @p: the to-be-kicked thread
1997  *
1998  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1999  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2000  *
2001  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2002  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2003  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2004  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2005  * achieved as well.
2006  */
2007 void kick_process(struct task_struct *p)
2008 {
2009         int cpu;
2010
2011         preempt_disable();
2012         cpu = task_cpu(p);
2013         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2014                 smp_send_reschedule(cpu);
2015         preempt_enable();
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2020  * according to the scheduling class and "nice" value.
2021  *
2022  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2023  * balance conservatively.
2024  */
2025 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2026 {
2027         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2028         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2029
2030         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2031                 return total;
2032
2033         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2034 }
2035
2036 /*
2037  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2038  * according to the scheduling class and "nice" value.
2039  */
2040 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2041 {
2042         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2043         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2044
2045         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2046                 return total;
2047
2048         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2053  * domain.
2054  */
2055 static struct sched_group *
2056 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2057 {
2058         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2059         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2060         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2061         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2062
2063         do {
2064                 unsigned long load, avg_load;
2065                 int local_group;
2066                 int i;
2067
2068                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2069                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2070                         continue;
2071
2072                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2073
2074                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2075                 avg_load = 0;
2076
2077                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2078                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2079                         if (local_group)
2080                                 load = source_load(i, load_idx);
2081                         else
2082                                 load = target_load(i, load_idx);
2083
2084                         avg_load += load;
2085                 }
2086
2087                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2088                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2089                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2090
2091                 if (local_group) {
2092                         this_load = avg_load;
2093                         this = group;
2094                 } else if (avg_load < min_load) {
2095                         min_load = avg_load;
2096                         idlest = group;
2097                 }
2098         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2099
2100         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2101                 return NULL;
2102         return idlest;
2103 }
2104
2105 /*
2106  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2107  */
2108 static int
2109 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2110                 cpumask_t *tmp)
2111 {
2112         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2113         int idlest = -1;
2114         int i;
2115
2116         /* Traverse only the allowed CPUs */
2117         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2118
2119         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2120                 load = weighted_cpuload(i);
2121
2122                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2123                         min_load = load;
2124                         idlest = i;
2125                 }
2126         }
2127
2128         return idlest;
2129 }
2130
2131 /*
2132  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2133  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2134  * SD_BALANCE_EXEC.
2135  *
2136  * Balance, ie. select the least loaded group.
2137  *
2138  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2139  *
2140  * preempt must be disabled.
2141  */
2142 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2143 {
2144         struct task_struct *t = current;
2145         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2146
2147         for_each_domain(cpu, tmp) {
2148                 /*
2149                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2150                  */
2151                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2152                         break;
2153                 if (tmp->flags & flag)
2154                         sd = tmp;
2155         }
2156
2157         if (sd)
2158                 update_shares(sd);
2159
2160         while (sd) {
2161                 cpumask_t span, tmpmask;
2162                 struct sched_group *group;
2163                 int new_cpu, weight;
2164
2165                 if (!(sd->flags & flag)) {
2166                         sd = sd->child;
2167                         continue;
2168                 }
2169
2170                 span = sd->span;
2171                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2172                 if (!group) {
2173                         sd = sd->child;
2174                         continue;
2175                 }
2176
2177                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2178                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2179                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2180                         sd = sd->child;
2181                         continue;
2182                 }
2183
2184                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2185                 cpu = new_cpu;
2186                 sd = NULL;
2187                 weight = cpus_weight(span);
2188                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2189                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2190                                 break;
2191                         if (tmp->flags & flag)
2192                                 sd = tmp;
2193                 }
2194                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2195         }
2196
2197         return cpu;
2198 }
2199
2200 #endif /* CONFIG_SMP */
2201
2202 /***
2203  * try_to_wake_up - wake up a thread
2204  * @p: the to-be-woken-up thread
2205  * @state: the mask of task states that can be woken
2206  * @sync: do a synchronous wakeup?
2207  *
2208  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2209  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2210  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2211  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2212  * runnable without the overhead of this.
2213  *
2214  * returns failure only if the task is already active.
2215  */
2216 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2217 {
2218         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2219         unsigned long flags;
2220         long old_state;
2221         struct rq *rq;
2222
2223         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2224                 sync = 0;
2225
2226 #ifdef CONFIG_SMP
2227         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2228                 struct sched_domain *sd;
2229
2230                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2231                 cpu = task_cpu(p);
2232
2233                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2234                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2235                                 update_shares(sd);
2236                                 break;
2237                         }
2238                 }
2239         }
2240 #endif
2241
2242         smp_wmb();
2243         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2244         old_state = p->state;
2245         if (!(old_state & state))
2246                 goto out;
2247
2248         if (p->se.on_rq)
2249                 goto out_running;
2250
2251         cpu = task_cpu(p);
2252         orig_cpu = cpu;
2253         this_cpu = smp_processor_id();
2254
2255 #ifdef CONFIG_SMP
2256         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2257                 goto out_activate;
2258
2259         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2260         if (cpu != orig_cpu) {
2261                 set_task_cpu(p, cpu);
2262                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2263                 /* might preempt at this point */
2264                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2265                 old_state = p->state;
2266                 if (!(old_state & state))
2267                         goto out;
2268                 if (p->se.on_rq)
2269                         goto out_running;
2270
2271                 this_cpu = smp_processor_id();
2272                 cpu = task_cpu(p);
2273         }
2274
2275 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2276         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2277         if (cpu == this_cpu)
2278                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2279         else {
2280                 struct sched_domain *sd;
2281                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2282                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2283                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2284                                 break;
2285                         }
2286                 }
2287         }
2288 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2289
2290 out_activate:
2291 #endif /* CONFIG_SMP */
2292         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2293         if (sync)
2294                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2295         if (orig_cpu != cpu)
2296                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2297         if (cpu == this_cpu)
2298                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2299         else
2300                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2301         update_rq_clock(rq);
2302         activate_task(rq, p, 1);
2303         success = 1;
2304
2305 out_running:
2306         trace_sched_wakeup(rq, p);
2307         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2308
2309         p->state = TASK_RUNNING;
2310 #ifdef CONFIG_SMP
2311         if (p->sched_class->task_wake_up)
2312                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2313 #endif
2314 out:
2315         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2316
2317         task_rq_unlock(rq, &flags);
2318
2319         return success;
2320 }
2321
2322 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2323 {
2324         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2325 }
2326 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2327
2328 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2329 {
2330         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2331 }
2332
2333 /*
2334  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2335  * p is forked by current.
2336  *
2337  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2338  */
2339 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2340 {
2341         p->se.exec_start                = 0;
2342         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2343         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2344         p->se.last_wakeup               = 0;
2345         p->se.avg_overlap               = 0;
2346
2347 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2348         p->se.wait_start                = 0;
2349         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2350         p->se.sleep_start               = 0;
2351         p->se.block_start               = 0;
2352         p->se.sleep_max                 = 0;
2353         p->se.block_max                 = 0;
2354         p->se.exec_max                  = 0;
2355         p->se.slice_max                 = 0;
2356         p->se.wait_max                  = 0;
2357 #endif
2358
2359         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2360         p->se.on_rq = 0;
2361         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2362
2363 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2364         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2365 #endif
2366
2367         /*
2368          * We mark the process as running here, but have not actually
2369          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2370          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2371          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2372          */
2373         p->state = TASK_RUNNING;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * fork()/clone()-time setup:
2378  */
2379 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2380 {
2381         int cpu = get_cpu();
2382
2383         __sched_fork(p);
2384
2385 #ifdef CONFIG_SMP
2386         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2387 #endif
2388         set_task_cpu(p, cpu);
2389
2390         /*
2391          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2392          */
2393         p->prio = current->normal_prio;
2394         if (!rt_prio(p->prio))
2395                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2396
2397 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2398         if (likely(sched_info_on()))
2399                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2400 #endif
2401 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2402         p->oncpu = 0;
2403 #endif
2404 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2405         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2406         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2407 #endif
2408         put_cpu();
2409 }
2410
2411 /*
2412  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2413  *
2414  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2415  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2416  * on the runqueue and wakes it.
2417  */
2418 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2419 {
2420         unsigned long flags;
2421         struct rq *rq;
2422
2423         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2424         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2425         update_rq_clock(rq);
2426
2427         p->prio = effective_prio(p);
2428
2429         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2430                 activate_task(rq, p, 0);
2431         } else {
2432                 /*
2433                  * Let the scheduling class do new task startup
2434                  * management (if any):
2435                  */
2436                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2437                 inc_nr_running(rq);
2438         }
2439         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2440         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2441 #ifdef CONFIG_SMP
2442         if (p->sched_class->task_wake_up)
2443                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2444 #endif
2445         task_rq_unlock(rq, &flags);
2446 }
2447
2448 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2449
2450 /**
2451  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2452  * @notifier: notifier struct to register
2453  */
2454 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2455 {
2456         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2457 }
2458 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2459
2460 /**
2461  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2462  * @notifier: notifier struct to unregister
2463  *
2464  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2465  */
2466 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2467 {
2468         hlist_del(&notifier->link);
2469 }
2470 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2471
2472 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2473 {
2474         struct preempt_notifier *notifier;
2475         struct hlist_node *node;
2476
2477         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2478                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2479 }
2480
2481 static void
2482 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2483                                  struct task_struct *next)
2484 {
2485         struct preempt_notifier *notifier;
2486         struct hlist_node *node;
2487
2488         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2489                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2490 }
2491
2492 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2493
2494 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2495 {
2496 }
2497
2498 static void
2499 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2500                                  struct task_struct *next)
2501 {
2502 }
2503
2504 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2505
2506 /**
2507  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2508  * @rq: the runqueue preparing to switch
2509  * @prev: the current task that is being switched out
2510  * @next: the task we are going to switch to.
2511  *
2512  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2513  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2514  * switch.
2515  *
2516  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2517  * hooks.
2518  */
2519 static inline void
2520 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2521                     struct task_struct *next)
2522 {
2523         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2524         prepare_lock_switch(rq, next);
2525         prepare_arch_switch(next);
2526 }
2527
2528 /**
2529  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2530  * @rq: runqueue associated with task-switch
2531  * @prev: the thread we just switched away from.
2532  *
2533  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2534  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2535  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2536  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2537  *
2538  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2539  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2540  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2541  * details.)
2542  */
2543 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2544         __releases(rq->lock)
2545 {
2546         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2547         long prev_state;
2548
2549         rq->prev_mm = NULL;
2550
2551         /*
2552          * A task struct has one reference for the use as "current".
2553          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2554          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2555          * the scheduled task must drop that reference.
2556          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2557          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2558          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2559          * be dropped twice.
2560          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2561          */
2562         prev_state = prev->state;
2563         finish_arch_switch(prev);
2564         finish_lock_switch(rq, prev);
2565 #ifdef CONFIG_SMP
2566         if (current->sched_class->post_schedule)
2567                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2568 #endif
2569
2570         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2571         if (mm)
2572                 mmdrop(mm);
2573         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2574                 /*
2575                  * Remove function-return probe instances associated with this
2576                  * task and put them back on the free list.
2577                  */
2578                 kprobe_flush_task(prev);
2579                 put_task_struct(prev);
2580         }
2581 }
2582
2583 /**
2584  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2585  * @prev: the thread we just switched away from.
2586  */
2587 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2588         __releases(rq->lock)
2589 {
2590         struct rq *rq = this_rq();
2591
2592         finish_task_switch(rq, prev);
2593 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2594         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2595         preempt_enable();
2596 #endif
2597         if (current->set_child_tid)
2598                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2599 }
2600
2601 /*
2602  * context_switch - switch to the new MM and the new
2603  * thread's register state.
2604  */
2605 static inline void
2606 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2607                struct task_struct *next)
2608 {
2609         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2610
2611         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2612         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2613         mm = next->mm;
2614         oldmm = prev->active_mm;
2615         /*
2616          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2617          * combine the page table reload and the switch backend into
2618          * one hypercall.
2619          */
2620         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2621
2622         if (unlikely(!mm)) {
2623                 next->active_mm = oldmm;
2624                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2625                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2626         } else
2627                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2628
2629         if (unlikely(!prev->mm)) {
2630                 prev->active_mm = NULL;
2631                 rq->prev_mm = oldmm;
2632         }
2633         /*
2634          * Since the runqueue lock will be released by the next
2635          * task (which is an invalid locking op but in the case
2636          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2637          * do an early lockdep release here:
2638          */
2639 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2640         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2641 #endif
2642
2643         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2644         switch_to(prev, next, prev);
2645
2646         barrier();
2647         /*
2648          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2649          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2650          * frame will be invalid.
2651          */
2652         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2653 }
2654
2655 /*
2656  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2657  *
2658  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2659  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2660  * number of context switches performed since bootup.
2661  */
2662 unsigned long nr_running(void)
2663 {
2664         unsigned long i, sum = 0;
2665
2666         for_each_online_cpu(i)
2667                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2668
2669         return sum;
2670 }
2671
2672 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2673 {
2674         unsigned long i, sum = 0;
2675
2676         for_each_possible_cpu(i)
2677                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2678
2679         /*
2680          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2681          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2682          */
2683         if (unlikely((long)sum < 0))
2684                 sum = 0;
2685
2686         return sum;
2687 }
2688
2689 unsigned long long nr_context_switches(void)
2690 {
2691         int i;
2692         unsigned long long sum = 0;
2693
2694         for_each_possible_cpu(i)
2695                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2696
2697         return sum;
2698 }
2699
2700 unsigned long nr_iowait(void)
2701 {
2702         unsigned long i, sum = 0;
2703
2704         for_each_possible_cpu(i)
2705                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2706
2707         return sum;
2708 }
2709
2710 unsigned long nr_active(void)
2711 {
2712         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2713
2714         for_each_online_cpu(i) {
2715                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2716                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2717         }
2718
2719         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2720                 uninterruptible = 0;
2721
2722         return running + uninterruptible;
2723 }
2724
2725 /*
2726  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2727  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2728  */
2729 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2730 {
2731         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2732         int i, scale;
2733
2734         this_rq->nr_load_updates++;
2735
2736         /* Update our load: */
2737         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2738                 unsigned long old_load, new_load;
2739
2740                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2741
2742                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2743                 new_load = this_load;
2744                 /*
2745                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2746                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2747                  * example.
2748                  */
2749                 if (new_load > old_load)
2750                         new_load += scale-1;
2751                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2752         }
2753 }
2754
2755 #ifdef CONFIG_SMP
2756
2757 /*
2758  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2759  *
2760  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2761  * you need to do so manually before calling.
2762  */
2763 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2764         __acquires(rq1->lock)
2765         __acquires(rq2->lock)
2766 {
2767         BUG_ON(!irqs_disabled());
2768         if (rq1 == rq2) {
2769                 spin_lock(&rq1->lock);
2770                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2771         } else {
2772                 if (rq1 < rq2) {
2773                         spin_lock(&rq1->lock);
2774                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2775                 } else {
2776                         spin_lock(&rq2->lock);
2777                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2778                 }
2779         }
2780         update_rq_clock(rq1);
2781         update_rq_clock(rq2);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2786  *
2787  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2788  * you need to do so manually after calling.
2789  */
2790 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2791         __releases(rq1->lock)
2792         __releases(rq2->lock)
2793 {
2794         spin_unlock(&rq1->lock);
2795         if (rq1 != rq2)
2796                 spin_unlock(&rq2->lock);
2797         else
2798                 __release(rq2->lock);
2799 }
2800
2801 /*
2802  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2803  */
2804 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2805         __releases(this_rq->lock)
2806         __acquires(busiest->lock)
2807         __acquires(this_rq->lock)
2808 {
2809         int ret = 0;
2810
2811         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2812                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2813                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2814                 BUG_ON(1);
2815         }
2816         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2817                 if (busiest < this_rq) {
2818                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2819                         spin_lock(&busiest->lock);
2820                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2821                         ret = 1;
2822                 } else
2823                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2824         }
2825         return ret;
2826 }
2827
2828 static void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2829         __releases(busiest->lock)
2830 {
2831         spin_unlock(&busiest->lock);
2832         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2833 }
2834
2835 /*
2836  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2837  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2838  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2839  * the cpu_allowed mask is restored.
2840  */
2841 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2842 {
2843         struct migration_req req;
2844         unsigned long flags;
2845         struct rq *rq;
2846
2847         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2848         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2849             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2850                 goto out;
2851
2852         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2853         /* force the process onto the specified CPU */
2854         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2855                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2856                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2857
2858                 get_task_struct(mt);
2859                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2860                 wake_up_process(mt);
2861                 put_task_struct(mt);
2862                 wait_for_completion(&req.done);
2863
2864                 return;
2865         }
2866 out:
2867         task_rq_unlock(rq, &flags);
2868 }
2869
2870 /*
2871  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2872  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2873  */
2874 void sched_exec(void)
2875 {
2876         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2877         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2878         put_cpu();
2879         if (new_cpu != this_cpu)
2880                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2881 }
2882
2883 /*
2884  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2885  * Both runqueues must be locked.
2886  */
2887 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2888                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2889 {
2890         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2891         set_task_cpu(p, this_cpu);
2892         activate_task(this_rq, p, 0);
2893         /*
2894          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2895          * to be always true for them.
2896          */
2897         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2898 }
2899
2900 /*
2901  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2902  */
2903 static
2904 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2905                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2906                      int *all_pinned)
2907 {
2908         /*
2909          * We do not migrate tasks that are:
2910          * 1) running (obviously), or
2911          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2912          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2913          */
2914         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2915                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2916                 return 0;
2917         }
2918         *all_pinned = 0;
2919
2920         if (task_running(rq, p)) {
2921                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2922                 return 0;
2923         }
2924
2925         /*
2926          * Aggressive migration if:
2927          * 1) task is cache cold, or
2928          * 2) too many balance attempts have failed.
2929          */
2930
2931         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2932                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2933 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2934                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2935                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2936                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2937                 }
2938 #endif
2939                 return 1;
2940         }
2941
2942         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2943                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2944                 return 0;
2945         }
2946         return 1;
2947 }
2948
2949 static unsigned long
2950 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2951               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2952               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2953               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2954 {
2955         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2956         struct task_struct *p;
2957         long rem_load_move = max_load_move;
2958
2959         if (max_load_move == 0)
2960                 goto out;
2961
2962         pinned = 1;
2963
2964         /*
2965          * Start the load-balancing iterator:
2966          */
2967         p = iterator->start(iterator->arg);
2968 next:
2969         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2970                 goto out;
2971
2972         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2973             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2974                 p = iterator->next(iterator->arg);
2975                 goto next;
2976         }
2977
2978         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2979         pulled++;
2980         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2981
2982         /*
2983          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2984          */
2985         if (rem_load_move > 0) {
2986                 if (p->prio < *this_best_prio)
2987                         *this_best_prio = p->prio;
2988                 p = iterator->next(iterator->arg);
2989                 goto next;
2990         }
2991 out:
2992         /*
2993          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2994          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2995          * inside pull_task().
2996          */
2997         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2998
2999         if (all_pinned)
3000                 *all_pinned = pinned;
3001
3002         return max_load_move - rem_load_move;
3003 }
3004
3005 /*
3006  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3007  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3008  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3009  *
3010  * Called with both runqueues locked.
3011  */
3012 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3013                       unsigned long max_load_move,
3014                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3015                       int *all_pinned)
3016 {
3017         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3018         unsigned long total_load_moved = 0;
3019         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3020
3021         do {
3022                 total_load_moved +=
3023                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3024                                 max_load_move - total_load_moved,
3025                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3026                 class = class->next;
3027
3028                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3029                         break;
3030
3031         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3032
3033         return total_load_moved > 0;
3034 }
3035
3036 static int
3037 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3038                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3039                    struct rq_iterator *iterator)
3040 {
3041         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3042         int pinned = 0;
3043
3044         while (p) {
3045                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3046                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3047                         /*
3048                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3049                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3050                          * stats here rather than inside pull_task().
3051                          */
3052                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3053
3054                         return 1;
3055                 }
3056                 p = iterator->next(iterator->arg);
3057         }
3058
3059         return 0;
3060 }
3061
3062 /*
3063  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3064  * part of active balancing operations within "domain".
3065  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3066  *
3067  * Called with both runqueues locked.
3068  */
3069 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3070                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3071 {
3072         const struct sched_class *class;
3073
3074         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3075                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3076                         return 1;
3077
3078         return 0;
3079 }
3080
3081 /*
3082  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3083  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3084  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3085  */
3086 static struct sched_group *
3087 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3088                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3089                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3090 {
3091         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3092         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3093         unsigned long max_pull;
3094         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3095         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3096         int load_idx, group_imb = 0;
3097 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3098         int power_savings_balance = 1;
3099         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3100         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3101         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3102 #endif
3103
3104         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3105         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3106         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3107
3108         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3109                 load_idx = sd->busy_idx;
3110         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3111                 load_idx = sd->newidle_idx;
3112         else
3113                 load_idx = sd->idle_idx;
3114
3115         do {
3116                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3117                 int local_group;
3118                 int i;
3119                 int __group_imb = 0;
3120                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3121                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3122                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3123                 unsigned long avg_load_per_task;
3124
3125                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3126
3127                 if (local_group)
3128                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3129
3130                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3131                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3132                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3133
3134                 max_cpu_load = 0;
3135                 min_cpu_load = ~0UL;
3136
3137                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3138                         struct rq *rq;
3139
3140                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3141                                 continue;
3142
3143                         rq = cpu_rq(i);
3144
3145                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3146                                 *sd_idle = 0;
3147
3148                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3149                         if (local_group) {
3150                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3151                                         first_idle_cpu = 1;
3152                                         balance_cpu = i;
3153                                 }
3154
3155                                 load = target_load(i, load_idx);
3156                         } else {
3157                                 load = source_load(i, load_idx);
3158                                 if (load > max_cpu_load)
3159                                         max_cpu_load = load;
3160                                 if (min_cpu_load > load)
3161                                         min_cpu_load = load;
3162                         }
3163
3164                         avg_load += load;
3165                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3166                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3167
3168                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3169                 }
3170
3171                 /*
3172                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3173                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3174                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3175                  * to do the newly idle load balance.
3176                  */
3177                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3178                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3179                         *balance = 0;
3180                         goto ret;
3181                 }
3182
3183                 total_load += avg_load;
3184                 total_pwr += group->__cpu_power;
3185
3186                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3187                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3188                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3189
3190
3191                 /*
3192                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3193                  * than the average weight of two tasks.
3194                  *
3195                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3196                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3197                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3198                  *      the hierarchy?
3199                  */
3200                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3201                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3202
3203                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3204                         __group_imb = 1;
3205
3206                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3207
3208                 if (local_group) {
3209                         this_load = avg_load;
3210                         this = group;
3211                         this_nr_running = sum_nr_running;
3212                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3213                 } else if (avg_load > max_load &&
3214                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3215                         max_load = avg_load;
3216                         busiest = group;
3217                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3218                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3219                         group_imb = __group_imb;
3220                 }
3221
3222 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3223                 /*
3224                  * Busy processors will not participate in power savings
3225                  * balance.
3226                  */
3227                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3228                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3229                         goto group_next;
3230
3231                 /*
3232                  * If the local group is idle or completely loaded
3233                  * no need to do power savings balance at this domain
3234                  */
3235                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3236                                     !this_nr_running))
3237                         power_savings_balance = 0;
3238
3239                 /*
3240                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3241                  * don't include that group in power savings calculations
3242                  */
3243                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3244                     || !sum_nr_running)
3245                         goto group_next;
3246
3247                 /*
3248                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3249                  * This is the group from where we need to pick up the load
3250                  * for saving power
3251                  */
3252                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3253                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3254                      first_cpu(group->cpumask) <
3255                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3256                         group_min = group;
3257                         min_nr_running = sum_nr_running;
3258                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3259                                                 sum_nr_running;
3260                 }
3261
3262                 /*
3263                  * Calculate the group which is almost near its
3264                  * capacity but still has some space to pick up some load
3265                  * from other group and save more power
3266                  */
3267                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3268                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3269                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3270                              first_cpu(group->cpumask) >
3271                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3272                                 group_leader = group;
3273                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3274                         }
3275                 }
3276 group_next:
3277 #endif
3278                 group = group->next;
3279         } while (group != sd->groups);
3280
3281         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3282                 goto out_balanced;
3283
3284         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3285
3286         if (this_load >= avg_load ||
3287                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3288                 goto out_balanced;
3289
3290         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3291         if (group_imb)
3292                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3293
3294         /*
3295          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3296          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3297          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3298          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3299          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3300          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3301          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3302          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3303          * appear as very large values with unsigned longs.
3304          */
3305         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3306                 goto out_balanced;
3307
3308         /*
3309          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3310          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3311          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3312          */
3313         if (max_load < avg_load) {
3314                 *imbalance = 0;
3315                 goto small_imbalance;
3316         }
3317
3318         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3319         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3320
3321         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3322         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3323                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3324                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3325
3326         /*
3327          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3328          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3329          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3330          * moved
3331          */
3332         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3333                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3334                 unsigned int imbn;
3335
3336 small_imbalance:
3337                 pwr_move = pwr_now = 0;
3338                 imbn = 2;
3339                 if (this_nr_running) {
3340                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3341                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3342                                 imbn = 1;
3343                 } else
3344                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3345
3346                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3347                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3348                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3349                         return busiest;
3350                 }
3351
3352                 /*
3353                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3354                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3355                  * moving them.
3356                  */
3357
3358                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3359                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3360                 pwr_now += this->__cpu_power *
3361                                 min(this_load_per_task, this_load);
3362                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3363
3364                 /* Amount of load we'd subtract */
3365                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3366                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3367                 if (max_load > tmp)
3368                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3369                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3370
3371                 /* Amount of load we'd add */
3372                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3373                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3374                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3375                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3376                 else
3377                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3378                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3379                 pwr_move += this->__cpu_power *
3380                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3381                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3382
3383                 /* Move if we gain throughput */
3384                 if (pwr_move > pwr_now)
3385                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3386         }
3387
3388         return busiest;
3389
3390 out_balanced:
3391 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3392         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3393                 goto ret;
3394
3395         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3396                 *imbalance = min_load_per_task;
3397                 return group_min;
3398         }
3399 #endif
3400 ret:
3401         *imbalance = 0;
3402         return NULL;
3403 }
3404
3405 /*
3406  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3407  */
3408 static struct rq *
3409 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3410                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3411 {
3412         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3413         unsigned long max_load = 0;
3414         int i;
3415
3416         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3417                 unsigned long wl;
3418
3419                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3420                         continue;
3421
3422                 rq = cpu_rq(i);
3423                 wl = weighted_cpuload(i);
3424
3425                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3426                         continue;
3427
3428                 if (wl > max_load) {
3429                         max_load = wl;
3430                         busiest = rq;
3431                 }
3432         }
3433
3434         return busiest;
3435 }
3436
3437 /*
3438  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3439  * so long as it is large enough.
3440  */
3441 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3442
3443 /*
3444  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3445  * tasks if there is an imbalance.
3446  */
3447 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3448                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3449                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3450 {
3451         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3452         struct sched_group *group;
3453         unsigned long imbalance;
3454         struct rq *busiest;
3455         unsigned long flags;
3456
3457         cpus_setall(*cpus);
3458
3459         /*
3460          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3461          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3462          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3463          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3464          */
3465         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3466             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3467                 sd_idle = 1;
3468
3469         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3470
3471 redo:
3472         update_shares(sd);
3473         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3474                                    cpus, balance);
3475
3476         if (*balance == 0)
3477                 goto out_balanced;
3478
3479         if (!group) {
3480                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3481                 goto out_balanced;
3482         }
3483
3484         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3485         if (!busiest) {
3486                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3487                 goto out_balanced;
3488         }
3489
3490         BUG_ON(busiest == this_rq);
3491
3492         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3493
3494         ld_moved = 0;
3495         if (busiest->nr_running > 1) {
3496                 /*
3497                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3498                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3499                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3500                  * correctly treated as an imbalance.
3501                  */
3502                 local_irq_save(flags);
3503                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3504                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3505                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3506                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3507                 local_irq_restore(flags);
3508
3509                 /*
3510                  * some other cpu did the load balance for us.
3511                  */
3512                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3513                         resched_cpu(this_cpu);
3514
3515                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3516                 if (unlikely(all_pinned)) {
3517                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3518                         if (!cpus_empty(*cpus))
3519                                 goto redo;
3520                         goto out_balanced;
3521                 }
3522         }
3523
3524         if (!ld_moved) {
3525                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3526                 sd->nr_balance_failed++;
3527
3528                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3529
3530                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3531
3532                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3533                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3534                          */
3535                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3536                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3537                                 all_pinned = 1;
3538                                 goto out_one_pinned;
3539                         }
3540
3541                         if (!busiest->active_balance) {
3542                                 busiest->active_balance = 1;
3543                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3544                                 active_balance = 1;
3545                         }
3546                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3547                         if (active_balance)
3548                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3549
3550                         /*
3551                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3552                          * counter.
3553                          */
3554                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3555                 }
3556         } else
3557                 sd->nr_balance_failed = 0;
3558
3559         if (likely(!active_balance)) {
3560                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3561                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3562         } else {
3563                 /*
3564                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3565                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3566                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3567                  * move_tasks).
3568                  */
3569                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3570                         sd->balance_interval *= 2;
3571         }
3572
3573         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3574             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3575                 ld_moved = -1;
3576
3577         goto out;
3578
3579 out_balanced:
3580         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3581
3582         sd->nr_balance_failed = 0;
3583
3584 out_one_pinned:
3585         /* tune up the balancing interval */
3586         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3587                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3588                 sd->balance_interval *= 2;
3589
3590         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3591             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3592                 ld_moved = -1;
3593         else
3594                 ld_moved = 0;
3595 out:
3596         if (ld_moved)
3597                 update_shares(sd);
3598         return ld_moved;
3599 }
3600
3601 /*
3602  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3603  * tasks if there is an imbalance.
3604  *
3605  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3606  * this_rq is locked.
3607  */
3608 static int
3609 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3610                         cpumask_t *cpus)
3611 {
3612         struct sched_group *group;
3613         struct rq *busiest = NULL;
3614         unsigned long imbalance;
3615         int ld_moved = 0;
3616         int sd_idle = 0;
3617         int all_pinned = 0;
3618
3619         cpus_setall(*cpus);
3620
3621         /*
3622          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3623          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3624          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3625          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3626          */
3627         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3628             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3629                 sd_idle = 1;
3630
3631         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3632 redo:
3633         update_shares_locked(this_rq, sd);
3634         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3635                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3636         if (!group) {
3637                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3638                 goto out_balanced;
3639         }
3640
3641         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3642         if (!busiest) {
3643                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3644                 goto out_balanced;
3645         }
3646
3647         BUG_ON(busiest == this_rq);
3648
3649         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3650
3651         ld_moved = 0;
3652         if (busiest->nr_running > 1) {
3653                 /* Attempt to move tasks */
3654                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3655                 /* this_rq->clock is already updated */
3656                 update_rq_clock(busiest);
3657                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3658                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3659                                         &all_pinned);
3660                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3661
3662                 if (unlikely(all_pinned)) {
3663                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3664                         if (!cpus_empty(*cpus))
3665                                 goto redo;
3666                 }
3667         }
3668
3669         if (!ld_moved) {
3670                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3671                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3672                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3673                         return -1;
3674         } else
3675                 sd->nr_balance_failed = 0;
3676
3677         update_shares_locked(this_rq, sd);
3678         return ld_moved;
3679
3680 out_balanced:
3681         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3682         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3683             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3684                 return -1;
3685         sd->nr_balance_failed = 0;
3686
3687         return 0;
3688 }
3689
3690 /*
3691  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3692  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3693  */
3694 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3695 {
3696         struct sched_domain *sd;
3697         int pulled_task = -1;
3698         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3699         cpumask_t tmpmask;
3700
3701         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3702                 unsigned long interval;
3703
3704                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3705                         continue;
3706
3707                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3708                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3709                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3710                                                            sd, &tmpmask);
3711
3712                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3713                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3714                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3715                 if (pulled_task)
3716                         break;
3717         }
3718         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3719                 /*
3720                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3721                  * a busy processor. So reset next_balance.
3722                  */
3723                 this_rq->next_balance = next_balance;
3724         }
3725 }
3726
3727 /*
3728  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3729  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3730  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3731  * logical imbalances.
3732  *
3733  * Called with busiest_rq locked.
3734  */
3735 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3736 {
3737         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3738         struct sched_domain *sd;
3739         struct rq *target_rq;
3740
3741         /* Is there any task to move? */
3742         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3743                 return;
3744
3745         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3746
3747         /*
3748          * This condition is "impossible", if it occurs
3749          * we need to fix it. Originally reported by
3750          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3751          */
3752         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3753
3754         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3755         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3756         update_rq_clock(busiest_rq);
3757         update_rq_clock(target_rq);
3758
3759         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3760         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3761                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3762                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3763                                 break;
3764         }
3765
3766         if (likely(sd)) {
3767                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3768
3769                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3770                                   sd, CPU_IDLE))
3771                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3772                 else
3773                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3774         }
3775         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3776 }
3777
3778 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3779 static struct {
3780         atomic_t load_balancer;
3781         cpumask_t cpu_mask;
3782 } nohz ____cacheline_aligned = {
3783         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3784         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3785 };
3786
3787 /*
3788  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3789  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3790  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3791  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3792  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3793  * arrives...
3794  *
3795  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3796  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3797  * nohz.cpu_mask..
3798  *
3799  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3800  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3801  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3802  * there is no need for ilb owner.
3803  *
3804  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3805  * next busy scheduler_tick()
3806  */
3807 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3808 {
3809         int cpu = smp_processor_id();
3810
3811         if (stop_tick) {
3812                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3813                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3814
3815                 /*
3816                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3817                  */
3818                 if (!cpu_active(cpu) &&
3819                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3820                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3821                                 BUG();
3822                         return 0;
3823                 }
3824
3825                 /* time for ilb owner also to sleep */
3826                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3827                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3828                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3829                         return 0;
3830                 }
3831
3832                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3833                         /* make me the ilb owner */
3834                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3835                                 return 1;
3836                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3837                         return 1;
3838         } else {
3839                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3840                         return 0;
3841
3842                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3843
3844                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3845                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3846                                 BUG();
3847         }
3848         return 0;
3849 }
3850 #endif
3851
3852 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3853
3854 /*
3855  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3856  * and initiates a balancing operation if so.
3857  *
3858  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3859  */
3860 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3861 {
3862         int balance = 1;
3863         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3864         unsigned long interval;
3865         struct sched_domain *sd;
3866         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3867         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3868         int update_next_balance = 0;
3869         int need_serialize;
3870         cpumask_t tmp;
3871
3872         for_each_domain(cpu, sd) {
3873                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3874                         continue;
3875
3876                 interval = sd->balance_interval;
3877                 if (idle != CPU_IDLE)
3878                         interval *= sd->busy_factor;
3879
3880                 /* scale ms to jiffies */
3881                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3882                 if (unlikely(!interval))
3883                         interval = 1;
3884                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3885                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3886
3887                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3888
3889                 if (need_serialize) {
3890                         if (!spin_trylock(&balancing))
3891                                 goto out;
3892                 }
3893
3894                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3895                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3896                                 /*
3897                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3898                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3899                                  * not idle.
3900                                  */
3901                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3902                         }
3903                         sd->last_balance = jiffies;
3904                 }
3905                 if (need_serialize)
3906                         spin_unlock(&balancing);
3907 out:
3908                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3909                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3910                         update_next_balance = 1;
3911                 }
3912
3913                 /*
3914                  * Stop the load balance at this level. There is another
3915                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3916                  * actively.
3917                  */
3918                 if (!balance)
3919                         break;
3920         }
3921
3922         /*
3923          * next_balance will be updated only when there is a need.
3924          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3925          * updated.
3926          */
3927         if (likely(update_next_balance))
3928                 rq->next_balance = next_balance;
3929 }
3930
3931 /*
3932  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3933  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3934  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3935  */
3936 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3937 {
3938         int this_cpu = smp_processor_id();
3939         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3940         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3941                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3942
3943         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3944
3945 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3946         /*
3947          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3948          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3949          * stopped.
3950          */
3951         if (this_rq->idle_at_tick &&
3952             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3953                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3954                 struct rq *rq;
3955                 int balance_cpu;
3956
3957                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3958                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3959                         /*
3960                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3961                          * work being done for other cpus. Next load
3962                          * balancing owner will pick it up.
3963                          */
3964                         if (need_resched())
3965                                 break;
3966
3967                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3968
3969                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3970                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3971                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3972                 }
3973         }
3974 #endif
3975 }
3976
3977 /*
3978  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3979  *
3980  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3981  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3982  * if the whole system is idle.
3983  */
3984 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3985 {
3986 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3987         /*
3988          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3989          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3990          * load balancer.
3991          */
3992         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3993                 rq->in_nohz_recently = 0;
3994
3995                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3996                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3997                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3998                 }
3999
4000                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4001                         /*
4002                          * simple selection for now: Nominate the
4003                          * first cpu in the nohz list to be the next
4004                          * ilb owner.
4005                          *
4006                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4007                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4008                          */
4009                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4010
4011                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4012                                 resched_cpu(ilb);
4013                 }
4014         }
4015
4016         /*
4017          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4018          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4019          */
4020         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4021             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4022                 resched_cpu(cpu);
4023                 return;
4024         }
4025
4026         /*
4027          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4028          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4029          */
4030         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4031             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4032                 return;
4033 #endif
4034         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4035                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4036 }
4037
4038 #else   /* CONFIG_SMP */
4039
4040 /*
4041  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4042  */
4043 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4044 {
4045 }
4046
4047 #endif
4048
4049 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4050
4051 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4052
4053 /*
4054  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4055  * @p in case that task is currently running.
4056  */
4057 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4058 {
4059         unsigned long flags;
4060         struct rq *rq;
4061         u64 ns = 0;
4062
4063         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4064
4065         if (task_current(rq, p)) {
4066                 u64 delta_exec;
4067
4068                 update_rq_clock(rq);
4069                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4070                 if ((s64)delta_exec > 0)
4071                         ns = delta_exec;
4072         }
4073
4074         task_rq_unlock(rq, &flags);
4075
4076         return ns;
4077 }
4078
4079 /*
4080  * Account user cpu time to a process.
4081  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4082  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4083  */
4084 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4085 {
4086         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4087         cputime64_t tmp;
4088
4089         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4090         account_group_user_time(p, cputime);
4091
4092         /* Add user time to cpustat. */
4093         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4094         if (TASK_NICE(p) > 0)
4095                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4096         else
4097                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4098         /* Account for user time used */
4099         acct_update_integrals(p);
4100 }
4101
4102 /*
4103  * Account guest cpu time to a process.
4104  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4105  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4106  */
4107 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4108 {
4109         cputime64_t tmp;
4110         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4111
4112         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4113
4114         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4115         account_group_user_time(p, cputime);
4116         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4117
4118         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4119         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4120 }
4121
4122 /*
4123  * Account scaled user cpu time to a process.
4124  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4125  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4126  */
4127 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4128 {
4129         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4130 }
4131
4132 /*
4133  * Account system cpu time to a process.
4134  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4135  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4136  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4137  */
4138 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4139                          cputime_t cputime)
4140 {
4141         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4142         struct rq *rq = this_rq();
4143         cputime64_t tmp;
4144
4145         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4146                 account_guest_time(p, cputime);
4147                 return;
4148         }
4149
4150         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4151         account_group_system_time(p, cputime);
4152
4153         /* Add system time to cpustat. */
4154         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4155         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4156                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4157         else if (softirq_count())
4158                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4159         else if (p != rq->idle)
4160                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4161         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4162                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4163         else
4164                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4165         /* Account for system time used */
4166         acct_update_integrals(p);
4167 }
4168
4169 /*
4170  * Account scaled system cpu time to a process.
4171  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4172  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4173  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4174  */
4175 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4176 {
4177         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4178 }
4179
4180 /*
4181  * Account for involuntary wait time.
4182  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4183  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4184  */
4185 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4186 {
4187         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4188         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4189         struct rq *rq = this_rq();
4190
4191         if (p == rq->idle) {
4192                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4193                 account_group_system_time(p, steal);
4194                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4195                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4196                 else
4197                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4198         } else
4199                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4200 }
4201
4202 /*
4203  * Use precise platform statistics if available:
4204  */
4205 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4206 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4207 {
4208         return p->utime;
4209 }
4210
4211 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4212 {
4213         return p->stime;
4214 }
4215 #else
4216 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4217 {
4218         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4219                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4220         u64 temp;
4221
4222         /*
4223          * Use CFS's precise accounting:
4224          */
4225         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4226
4227         if (total) {
4228                 temp *= utime;
4229                 do_div(temp, total);
4230         }
4231         utime = (clock_t)temp;
4232
4233         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4234         return p->prev_utime;
4235 }
4236
4237 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4238 {
4239         clock_t stime;
4240
4241         /*
4242          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4243          * the total, to make sure the total observed by userspace
4244          * grows monotonically - apps rely on that):
4245          */
4246         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4247                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4248
4249         if (stime >= 0)
4250                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4251
4252         return p->prev_stime;
4253 }
4254 #endif
4255
4256 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4257 {
4258         return p->gtime;
4259 }
4260
4261 /*
4262  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4263  * We call it with interrupts disabled.
4264  *
4265  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4266  * timeslices.
4267  */
4268 void scheduler_tick(void)
4269 {
4270         int cpu = smp_processor_id();
4271         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4272         struct task_struct *curr = rq->curr;
4273
4274         sched_clock_tick();
4275
4276         spin_lock(&rq->lock);
4277         update_rq_clock(rq);
4278         update_cpu_load(rq);
4279         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4280         spin_unlock(&rq->lock);
4281
4282 #ifdef CONFIG_SMP
4283         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4284         trigger_load_balance(rq, cpu);
4285 #endif
4286 }
4287
4288 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4289                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4290
4291 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4292 {
4293         if (in_lock_functions(addr)) {
4294                 addr = CALLER_ADDR2;
4295                 if (in_lock_functions(addr))
4296                         addr = CALLER_ADDR3;
4297         }
4298         return addr;
4299 }
4300
4301 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4302 {
4303 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4304         /*
4305          * Underflow?
4306          */
4307         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4308                 return;
4309 #endif
4310         preempt_count() += val;
4311 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4312         /*
4313          * Spinlock count overflowing soon?
4314          */
4315         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4316                                 PREEMPT_MASK - 10);
4317 #endif
4318         if (preempt_count() == val)
4319                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4320 }
4321 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4322
4323 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4324 {
4325 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4326         /*
4327          * Underflow?
4328          */
4329         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4330                 return;
4331         /*
4332          * Is the spinlock portion underflowing?
4333          */
4334         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4335                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4336                 return;
4337 #endif
4338
4339         if (preempt_count() == val)
4340                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4341         preempt_count() -= val;
4342 }
4343 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4344
4345 #endif
4346
4347 /*
4348  * Print scheduling while atomic bug:
4349  */
4350 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4351 {
4352         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4353
4354         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4355                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4356
4357         debug_show_held_locks(prev);
4358         print_modules();
4359         if (irqs_disabled())
4360                 print_irqtrace_events(prev);
4361
4362         if (regs)
4363                 show_regs(regs);
4364         else
4365                 dump_stack();
4366 }
4367
4368 /*
4369  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4370  */
4371 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4372 {
4373         /*
4374          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4375          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4376          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4377          */
4378         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4379                 __schedule_bug(prev);
4380
4381         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4382
4383         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4384 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4385         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4386                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4387                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4388         }
4389 #endif
4390 }
4391
4392 /*
4393  * Pick up the highest-prio task:
4394  */
4395 static inline struct task_struct *
4396 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4397 {
4398         const struct sched_class *class;
4399         struct task_struct *p;
4400
4401         /*
4402          * Optimization: we know that if all tasks are in
4403          * the fair class we can call that function directly:
4404          */
4405         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4406                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4407                 if (likely(p))
4408                         return p;
4409         }
4410
4411         class = sched_class_highest;
4412         for ( ; ; ) {
4413                 p = class->pick_next_task(rq);
4414                 if (p)
4415                         return p;
4416                 /*
4417                  * Will never be NULL as the idle class always
4418                  * returns a non-NULL p:
4419                  */
4420                 class = class->next;
4421         }
4422 }
4423
4424 /*
4425  * schedule() is the main scheduler function.
4426  */
4427 asmlinkage void __sched schedule(void)
4428 {
4429         struct task_struct *prev, *next;
4430         unsigned long *switch_count;
4431         struct rq *rq;
4432         int cpu;
4433
4434 need_resched:
4435         preempt_disable();
4436         cpu = smp_processor_id();
4437         rq = cpu_rq(cpu);
4438         rcu_qsctr_inc(cpu);
4439         prev = rq->curr;
4440         switch_count = &prev->nivcsw;
4441
4442         release_kernel_lock(prev);
4443 need_resched_nonpreemptible:
4444
4445         schedule_debug(prev);
4446
4447         if (sched_feat(HRTICK))
4448                 hrtick_clear(rq);
4449
4450         spin_lock_irq(&rq->lock);
4451         update_rq_clock(rq);
4452         clear_tsk_need_resched(prev);
4453
4454         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4455                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4456                         prev->state = TASK_RUNNING;
4457                 else
4458                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4459                 switch_count = &prev->nvcsw;
4460         }
4461
4462 #ifdef CONFIG_SMP
4463         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4464                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4465 #endif
4466
4467         if (unlikely(!rq->nr_running))
4468                 idle_balance(cpu, rq);
4469
4470         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4471         next = pick_next_task(rq, prev);
4472
4473         if (likely(prev != next)) {
4474                 sched_info_switch(prev, next);
4475
4476                 rq->nr_switches++;
4477                 rq->curr = next;
4478                 ++*switch_count;
4479
4480                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4481                 /*
4482                  * the context switch might have flipped the stack from under
4483                  * us, hence refresh the local variables.
4484                  */
4485                 cpu = smp_processor_id();
4486                 rq = cpu_rq(cpu);
4487         } else
4488                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4489
4490         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4491                 goto need_resched_nonpreemptible;
4492
4493         preempt_enable_no_resched();
4494         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4495                 goto need_resched;
4496 }
4497 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4498
4499 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4500 /*
4501  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4502  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4503  * occur there and call schedule directly.
4504  */
4505 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4506 {
4507         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4508
4509         /*
4510          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4511          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4512          */
4513         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4514                 return;
4515
4516         do {
4517                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4518                 schedule();
4519                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4520
4521                 /*
4522                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4523                  * between schedule and now.
4524                  */
4525                 barrier();
4526         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4527 }
4528 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4529
4530 /*
4531  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4532  * off of irq context.
4533  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4534  * protect us against recursive calling from irq.
4535  */
4536 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4537 {
4538         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4539
4540         /* Catch callers which need to be fixed */
4541         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4542
4543         do {
4544                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4545                 local_irq_enable();
4546                 schedule();
4547                 local_irq_disable();
4548                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4549
4550                 /*
4551                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4552                  * between schedule and now.
4553                  */
4554                 barrier();
4555         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4556 }
4557
4558 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4559
4560 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4561                           void *key)
4562 {
4563         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4564 }
4565 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4566
4567 /*
4568  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4569  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4570  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4571  *
4572  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4573  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4574  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4575  */
4576 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4577                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4578 {
4579         wait_queue_t *curr, *next;
4580
4581         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4582                 unsigned flags = curr->flags;
4583
4584                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4585                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4586                         break;
4587         }
4588 }
4589
4590 /**
4591  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4592  * @q: the waitqueue
4593  * @mode: which threads
4594  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4595  * @key: is directly passed to the wakeup function
4596  */
4597 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4598                         int nr_exclusive, void *key)
4599 {
4600         unsigned long flags;
4601
4602         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4603         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4604         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4605 }
4606 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4607
4608 /*
4609  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4610  */
4611 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4612 {
4613         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4614 }
4615
4616 /**
4617  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4618  * @q: the waitqueue
4619  * @mode: which threads
4620  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4621  *
4622  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4623  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4624  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4625  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4626  *
4627  * On UP it can prevent extra preemption.
4628  */
4629 void
4630 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4631 {
4632         unsigned long flags;
4633         int sync = 1;
4634
4635         if (unlikely(!q))
4636                 return;
4637
4638         if (unlikely(!nr_exclusive))
4639                 sync = 0;
4640
4641         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4642         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4643         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4644 }
4645 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4646
4647 /**
4648  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4649  * @x:  holds the state of this particular completion
4650  *
4651  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4652  * awakened in the same order in which they were queued.
4653  *
4654  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4655  */
4656 void complete(struct completion *x)
4657 {
4658         unsigned long flags;
4659
4660         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4661         x->done++;
4662         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4663         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4664 }
4665 EXPORT_SYMBOL(complete);
4666
4667 /**
4668  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4669  * @x:  holds the state of this particular completion
4670  *
4671  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4672  */
4673 void complete_all(struct completion *x)
4674 {
4675         unsigned long flags;
4676
4677         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4678         x->done += UINT_MAX/2;
4679         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4680         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4681 }
4682 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4683
4684 static inline long __sched
4685 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4686 {
4687         if (!x->done) {
4688                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4689
4690                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4691                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4692                 do {
4693                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4694                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4695                                 break;
4696                         }
4697                         __set_current_state(state);
4698                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4699                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4700                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4701                 } while (!x->done && timeout);
4702                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4703                 if (!x->done)
4704                         return timeout;
4705         }
4706         x->done--;
4707         return timeout ?: 1;
4708 }
4709
4710 static long __sched
4711 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4712 {
4713         might_sleep();
4714
4715         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4716         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4717         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4718         return timeout;
4719 }
4720
4721 /**
4722  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4723  * @x:  holds the state of this particular completion
4724  *
4725  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4726  * interruptible and there is no timeout.
4727  *
4728  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4729  * and interrupt capability. Also see complete().
4730  */
4731 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4732 {
4733         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4734 }
4735 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4736
4737 /**
4738  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4739  * @x:  holds the state of this particular completion
4740  * @timeout:  timeout value in jiffies
4741  *
4742  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4743  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4744  * interruptible.
4745  */
4746 unsigned long __sched
4747 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4748 {
4749         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4750 }
4751 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4752
4753 /**
4754  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4755  * @x:  holds the state of this particular completion
4756  *
4757  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4758  * interruptible.
4759  */
4760 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4761 {
4762         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4763         if (t == -ERESTARTSYS)
4764                 return t;
4765         return 0;
4766 }
4767 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4768
4769 /**
4770  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4771  * @x:  holds the state of this particular completion
4772  * @timeout:  timeout value in jiffies
4773  *
4774  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4775  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4776  */
4777 unsigned long __sched
4778 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4779                                           unsigned long timeout)
4780 {
4781         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4782 }
4783 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4784
4785 /**
4786  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4787  * @x:  holds the state of this particular completion
4788  *
4789  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4790  * interrupted by a kill signal.
4791  */
4792 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4793 {
4794         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4795         if (t == -ERESTARTSYS)
4796                 return t;
4797         return 0;
4798 }
4799 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4800
4801 /**
4802  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4803  *      @x:     completion structure
4804  *
4805  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4806  *               1 if a decrement succeeded.
4807  *
4808  *      If a completion is being used as a counting completion,
4809  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4810  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4811  *      is protecting is not available.
4812  */
4813 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4814 {
4815         int ret = 1;
4816
4817         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4818         if (!x->done)
4819                 ret = 0;
4820         else
4821                 x->done--;
4822         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4823         return ret;
4824 }
4825 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4826
4827 /**
4828  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4829  *      @x:     completion structure
4830  *
4831  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4832  *               1 if there are no waiters.
4833  *
4834  */
4835 bool completion_done(struct completion *x)
4836 {
4837         int ret = 1;
4838
4839         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4840         if (!x->done)
4841                 ret = 0;
4842         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4843         return ret;
4844 }
4845 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4846
4847 static long __sched
4848 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4849 {
4850         unsigned long flags;
4851         wait_queue_t wait;
4852
4853         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4854
4855         __set_current_state(state);
4856
4857         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4858         __add_wait_queue(q, &wait);
4859         spin_unlock(&q->lock);
4860         timeout = schedule_timeout(timeout);
4861         spin_lock_irq(&q->lock);
4862         __remove_wait_queue(q, &wait);
4863         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4864
4865         return timeout;
4866 }
4867
4868 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4869 {
4870         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4871 }
4872 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4873
4874 long __sched
4875 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4876 {
4877         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4878 }
4879 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4880
4881 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4882 {
4883         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4884 }
4885 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4886
4887 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4888 {
4889         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4890 }
4891 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4892
4893 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4894
4895 /*
4896  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4897  * @p: task
4898  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4899  *
4900  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4901  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4902  *
4903  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4904  */
4905 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4906 {
4907         unsigned long flags;
4908         int oldprio, on_rq, running;
4909         struct rq *rq;
4910         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4911
4912         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4913
4914         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4915         update_rq_clock(rq);
4916
4917         oldprio = p->prio;
4918         on_rq = p->se.on_rq;
4919         running = task_current(rq, p);
4920         if (on_rq)
4921                 dequeue_task(rq, p, 0);
4922         if (running)
4923                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4924
4925         if (rt_prio(prio))
4926                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4927         else
4928                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4929
4930         p->prio = prio;
4931
4932         if (running)
4933                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4934         if (on_rq) {
4935                 enqueue_task(rq, p, 0);
4936
4937                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4938         }
4939         task_rq_unlock(rq, &flags);
4940 }
4941
4942 #endif
4943
4944 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4945 {
4946         int old_prio, delta, on_rq;
4947         unsigned long flags;
4948         struct rq *rq;
4949
4950         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4951                 return;
4952         /*
4953          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4954          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4955          */
4956         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4957         update_rq_clock(rq);
4958         /*
4959          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4960          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4961          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4962          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4963          */
4964         if (task_has_rt_policy(p)) {
4965                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4966                 goto out_unlock;
4967         }
4968         on_rq = p->se.on_rq;
4969         if (on_rq)
4970                 dequeue_task(rq, p, 0);
4971
4972         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4973         set_load_weight(p);
4974         old_prio = p->prio;
4975         p->prio = effective_prio(p);
4976         delta = p->prio - old_prio;
4977
4978         if (on_rq) {
4979                 enqueue_task(rq, p, 0);
4980                 /*
4981                  * If the task increased its priority or is running and
4982                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4983                  */
4984                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4985                         resched_task(rq->curr);
4986         }
4987 out_unlock:
4988         task_rq_unlock(rq, &flags);
4989 }
4990 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4991
4992 /*
4993  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4994  * @p: task
4995  * @nice: nice value
4996  */
4997 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4998 {
4999         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5000         int nice_rlim = 20 - nice;
5001
5002         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5003                 capable(CAP_SYS_NICE));
5004 }
5005
5006 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5007
5008 /*
5009  * sys_nice - change the priority of the current process.
5010  * @increment: priority increment
5011  *
5012  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5013  * does similar things.
5014  */
5015 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5016 {
5017         long nice, retval;
5018
5019         /*
5020          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5021          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5022          * and we have a single winner.
5023          */
5024         if (increment < -40)
5025                 increment = -40;
5026         if (increment > 40)
5027                 increment = 40;
5028
5029         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5030         if (nice < -20)
5031                 nice = -20;
5032         if (nice > 19)
5033                 nice = 19;
5034
5035         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5036                 return -EPERM;
5037
5038         retval = security_task_setnice(current, nice);
5039         if (retval)
5040                 return retval;
5041
5042         set_user_nice(current, nice);
5043         return 0;
5044 }
5045
5046 #endif
5047
5048 /**
5049  * task_prio - return the priority value of a given task.
5050  * @p: the task in question.
5051  *
5052  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5053  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5054  * around 0, value goes from -16 to +15.
5055  */
5056 int task_prio(const struct task_struct *p)
5057 {
5058         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5059 }
5060
5061 /**
5062  * task_nice - return the nice value of a given task.
5063  * @p: the task in question.
5064  */
5065 int task_nice(const struct task_struct *p)
5066 {
5067         return TASK_NICE(p);
5068 }
5069 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5070
5071 /**
5072  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5073  * @cpu: the processor in question.
5074  */
5075 int idle_cpu(int cpu)
5076 {
5077         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5078 }
5079
5080 /**
5081  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5082  * @cpu: the processor in question.
5083  */
5084 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5085 {
5086         return cpu_rq(cpu)->idle;
5087 }
5088
5089 /**
5090  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5091  * @pid: the pid in question.
5092  */
5093 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5094 {
5095         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5096 }
5097
5098 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5099 static void
5100 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5101 {
5102         BUG_ON(p->se.on_rq);
5103
5104         p->policy = policy;
5105         switch (p->policy) {
5106         case SCHED_NORMAL:
5107         case SCHED_BATCH:
5108         case SCHED_IDLE:
5109                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5110                 break;
5111         case SCHED_FIFO:
5112         case SCHED_RR:
5113                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5114                 break;
5115         }
5116
5117         p->rt_priority = prio;
5118         p->normal_prio = normal_prio(p);
5119         /* we are holding p->pi_lock already */
5120         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5121         set_load_weight(p);
5122 }
5123
5124 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5125                                 struct sched_param *param, bool user)
5126 {
5127         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5128         unsigned long flags;
5129         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5130         struct rq *rq;
5131         uid_t euid;
5132
5133         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5134         BUG_ON(in_interrupt());
5135 recheck:
5136         /* double check policy once rq lock held */
5137         if (policy < 0)
5138                 policy = oldpolicy = p->policy;
5139         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5140                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5141                         policy != SCHED_IDLE)
5142                 return -EINVAL;
5143         /*
5144          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5145          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5146          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5147          */
5148         if (param->sched_priority < 0 ||
5149             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5150             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5151                 return -EINVAL;
5152         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5153                 return -EINVAL;
5154
5155         /*
5156          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5157          */
5158         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5159                 if (rt_policy(policy)) {
5160                         unsigned long rlim_rtprio;
5161
5162                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5163                                 return -ESRCH;
5164                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5165                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5166
5167                         /* can't set/change the rt policy */
5168                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5169                                 return -EPERM;
5170
5171                         /* can't increase priority */
5172                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5173                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5174                                 return -EPERM;
5175                 }
5176                 /*
5177                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5178                  * move out of SCHED_IDLE either:
5179                  */
5180                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5181                         return -EPERM;
5182
5183                 /* can't change other user's priorities */
5184                 euid = current_euid();
5185                 if (euid != p->euid &&
5186                     euid != p->uid)
5187                         return -EPERM;
5188         }
5189
5190         if (user) {
5191 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5192                 /*
5193                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5194                  * assigned.
5195                  */
5196                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5197                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5198                         return -EPERM;
5199 #endif
5200
5201                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5202                 if (retval)
5203                         return retval;
5204         }
5205
5206         /*
5207          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5208          * changing the priority of the task:
5209          */
5210         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5211         /*
5212          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5213          * runqueue lock must be held.
5214          */
5215         rq = __task_rq_lock(p);
5216         /* recheck policy now with rq lock held */
5217         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5218                 policy = oldpolicy = -1;
5219                 __task_rq_unlock(rq);
5220                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5221                 goto recheck;
5222         }
5223         update_rq_clock(rq);
5224         on_rq = p->se.on_rq;
5225         running = task_current(rq, p);
5226         if (on_rq)
5227                 deactivate_task(rq, p, 0);
5228         if (running)
5229                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5230
5231         oldprio = p->prio;
5232         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5233
5234         if (running)
5235                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5236         if (on_rq) {
5237                 activate_task(rq, p, 0);
5238
5239                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5240         }
5241         __task_rq_unlock(rq);
5242         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5243
5244         rt_mutex_adjust_pi(p);
5245
5246         return 0;
5247 }
5248
5249 /**
5250  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5251  * @p: the task in question.
5252  * @policy: new policy.
5253  * @param: structure containing the new RT priority.
5254  *
5255  * NOTE that the task may be already dead.
5256  */
5257 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5258                        struct sched_param *param)
5259 {
5260         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5261 }
5262 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5263
5264 /**
5265  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5266  * @p: the task in question.
5267  * @policy: new policy.
5268  * @param: structure containing the new RT priority.
5269  *
5270  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5271  * current context has permission.  For example, this is needed in
5272  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5273  * but our caller might not have that capability.
5274  */
5275 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5276                                struct sched_param *param)
5277 {
5278         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5279 }
5280
5281 static int
5282 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5283 {
5284         struct sched_param lparam;
5285         struct task_struct *p;
5286         int retval;
5287
5288         if (!param || pid < 0)
5289                 return -EINVAL;
5290         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5291                 return -EFAULT;
5292
5293         rcu_read_lock();
5294         retval = -ESRCH;
5295         p = find_process_by_pid(pid);
5296         if (p != NULL)
5297                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5298         rcu_read_unlock();
5299
5300         return retval;
5301 }
5302
5303 /**
5304  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5305  * @pid: the pid in question.
5306  * @policy: new policy.
5307  * @param: structure containing the new RT priority.
5308  */
5309 asmlinkage long
5310 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5311 {
5312         /* negative values for policy are not valid */
5313         if (policy < 0)
5314                 return -EINVAL;
5315
5316         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5317 }
5318
5319 /**
5320  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5321  * @pid: the pid in question.
5322  * @param: structure containing the new RT priority.
5323  */
5324 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5325 {
5326         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5327 }
5328
5329 /**
5330  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5331  * @pid: the pid in question.
5332  */
5333 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5334 {
5335         struct task_struct *p;
5336         int retval;
5337
5338         if (pid < 0)
5339                 return -EINVAL;
5340
5341         retval = -ESRCH;
5342         read_lock(&tasklist_lock);
5343         p = find_process_by_pid(pid);
5344         if (p) {
5345                 retval = security_task_getscheduler(p);
5346                 if (!retval)
5347                         retval = p->policy;
5348         }
5349         read_unlock(&tasklist_lock);
5350         return retval;
5351 }
5352
5353 /**
5354  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5355  * @pid: the pid in question.
5356  * @param: structure containing the RT priority.
5357  */
5358 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5359 {
5360         struct sched_param lp;
5361         struct task_struct *p;
5362         int retval;
5363
5364         if (!param || pid < 0)
5365                 return -EINVAL;
5366
5367         read_lock(&tasklist_lock);
5368         p = find_process_by_pid(pid);
5369         retval = -ESRCH;
5370         if (!p)
5371                 goto out_unlock;
5372
5373         retval = security_task_getscheduler(p);
5374         if (retval)
5375                 goto out_unlock;
5376
5377         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5378         read_unlock(&tasklist_lock);
5379
5380         /*
5381          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5382          */
5383         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5384
5385         return retval;
5386
5387 out_unlock:
5388         read_unlock(&tasklist_lock);
5389         return retval;
5390 }
5391
5392 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5393 {
5394         cpumask_t cpus_allowed;
5395         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5396         struct task_struct *p;
5397         uid_t euid;
5398         int retval;
5399
5400         get_online_cpus();
5401         read_lock(&tasklist_lock);
5402
5403         p = find_process_by_pid(pid);
5404         if (!p) {
5405                 read_unlock(&tasklist_lock);
5406                 put_online_cpus();
5407                 return -ESRCH;
5408         }
5409
5410         /*
5411          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5412          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5413          * usage count and then drop tasklist_lock.
5414          */
5415         get_task_struct(p);
5416         read_unlock(&tasklist_lock);
5417
5418         euid = current_euid();
5419         retval = -EPERM;
5420         if (euid != p->euid && euid != p->uid && !capable(CAP_SYS_NICE))
5421                 goto out_unlock;
5422
5423         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5424         if (retval)
5425                 goto out_unlock;
5426
5427         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5428         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5429  again:
5430         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5431
5432         if (!retval) {
5433                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5434                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5435                         /*
5436                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5437                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5438                          * cpuset's cpus_allowed
5439                          */
5440                         new_mask = cpus_allowed;
5441                         goto again;
5442                 }
5443         }
5444 out_unlock:
5445         put_task_struct(p);
5446         put_online_cpus();
5447         return retval;
5448 }
5449
5450 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5451                              cpumask_t *new_mask)
5452 {
5453         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5454                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5455         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5456                 len = sizeof(cpumask_t);
5457         }
5458         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5459 }
5460
5461 /**
5462  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5463  * @pid: pid of the process
5464  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5465  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5466  */
5467 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5468                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5469 {
5470         cpumask_t new_mask;
5471         int retval;
5472
5473         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5474         if (retval)
5475                 return retval;
5476
5477         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5478 }
5479
5480 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5481 {
5482         struct task_struct *p;
5483         int retval;
5484
5485         get_online_cpus();
5486         read_lock(&tasklist_lock);
5487
5488         retval = -ESRCH;
5489         p = find_process_by_pid(pid);
5490         if (!p)
5491                 goto out_unlock;
5492
5493         retval = security_task_getscheduler(p);
5494         if (retval)
5495                 goto out_unlock;
5496
5497         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5498
5499 out_unlock:
5500         read_unlock(&tasklist_lock);
5501         put_online_cpus();
5502
5503         return retval;
5504 }
5505
5506 /**
5507  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5508  * @pid: pid of the process
5509  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5510  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5511  */
5512 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5513                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5514 {
5515         int ret;
5516         cpumask_t mask;
5517
5518         if (len < sizeof(cpumask_t))
5519                 return -EINVAL;
5520
5521         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5522         if (ret < 0)
5523                 return ret;
5524
5525         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5526                 return -EFAULT;
5527
5528         return sizeof(cpumask_t);
5529 }
5530
5531 /**
5532  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5533  *
5534  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5535  * other threads running on this CPU then this function will return.
5536  */
5537 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5538 {
5539         struct rq *rq = this_rq_lock();
5540
5541         schedstat_inc(rq, yld_count);
5542         current->sched_class->yield_task(rq);
5543
5544         /*
5545          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5546          * no need to preempt or enable interrupts:
5547          */
5548         __release(rq->lock);
5549         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5550         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5551         preempt_enable_no_resched();
5552
5553         schedule();
5554
5555         return 0;
5556 }
5557
5558 static void __cond_resched(void)
5559 {
5560 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5561         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5562 #endif
5563         /*
5564          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5565          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5566          * cond_resched() call.
5567          */
5568         do {
5569                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5570                 schedule();
5571                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5572         } while (need_resched());
5573 }
5574
5575 int __sched _cond_resched(void)
5576 {
5577         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5578                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5579                 __cond_resched();
5580                 return 1;
5581         }
5582         return 0;
5583 }
5584 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5585
5586 /*
5587  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5588  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5589  *
5590  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5591  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5592  * spin_unlock(), once by hand).
5593  */
5594 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5595 {
5596         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5597         int ret = 0;
5598
5599         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5600                 spin_unlock(lock);
5601                 if (resched && need_resched())
5602                         __cond_resched();
5603                 else
5604                         cpu_relax();
5605                 ret = 1;
5606                 spin_lock(lock);
5607         }
5608         return ret;
5609 }
5610 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5611
5612 int __sched cond_resched_softirq(void)
5613 {
5614         BUG_ON(!in_softirq());
5615
5616         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5617                 local_bh_enable();
5618                 __cond_resched();
5619                 local_bh_disable();
5620                 return 1;
5621         }
5622         return 0;
5623 }
5624 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5625
5626 /**
5627  * yield - yield the current processor to other threads.
5628  *
5629  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5630  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5631  */
5632 void __sched yield(void)
5633 {
5634         set_current_state(TASK_RUNNING);
5635         sys_sched_yield();
5636 }
5637 EXPORT_SYMBOL(yield);
5638
5639 /*
5640  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5641  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5642  *
5643  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5644  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5645  */
5646 void __sched io_schedule(void)
5647 {
5648         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5649
5650         delayacct_blkio_start();
5651         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5652         schedule();
5653         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5654         delayacct_blkio_end();
5655 }
5656 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5657
5658 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5659 {
5660         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5661         long ret;
5662
5663         delayacct_blkio_start();
5664         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5665         ret = schedule_timeout(timeout);
5666         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5667         delayacct_blkio_end();
5668         return ret;
5669 }
5670
5671 /**
5672  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5673  * @policy: scheduling class.
5674  *
5675  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5676  * by a given scheduling class.
5677  */
5678 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5679 {
5680         int ret = -EINVAL;
5681
5682         switch (policy) {
5683         case SCHED_FIFO:
5684         case SCHED_RR:
5685                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5686                 break;
5687         case SCHED_NORMAL:
5688         case SCHED_BATCH:
5689         case SCHED_IDLE:
5690                 ret = 0;
5691                 break;
5692         }
5693         return ret;
5694 }
5695
5696 /**
5697  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5698  * @policy: scheduling class.
5699  *
5700  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5701  * by a given scheduling class.
5702  */
5703 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5704 {
5705         int ret = -EINVAL;
5706
5707         switch (policy) {
5708         case SCHED_FIFO:
5709         case SCHED_RR:
5710                 ret = 1;
5711                 break;
5712         case SCHED_NORMAL:
5713         case SCHED_BATCH:
5714         case SCHED_IDLE:
5715                 ret = 0;
5716         }
5717         return ret;
5718 }
5719
5720 /**
5721  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5722  * @pid: pid of the process.
5723  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5724  *
5725  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5726  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5727  */
5728 asmlinkage
5729 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5730 {
5731         struct task_struct *p;
5732         unsigned int time_slice;
5733         int retval;
5734         struct timespec t;
5735
5736         if (pid < 0)
5737                 return -EINVAL;
5738
5739         retval = -ESRCH;
5740         read_lock(&tasklist_lock);
5741         p = find_process_by_pid(pid);
5742         if (!p)
5743                 goto out_unlock;
5744
5745         retval = security_task_getscheduler(p);
5746         if (retval)
5747                 goto out_unlock;
5748
5749         /*
5750          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5751          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5752          */
5753         time_slice = 0;
5754         if (p->policy == SCHED_RR) {
5755                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5756         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5757                 struct sched_entity *se = &p->se;
5758                 unsigned long flags;
5759                 struct rq *rq;
5760
5761                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5762                 if (rq->cfs.load.weight)
5763                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5764                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5765         }
5766         read_unlock(&tasklist_lock);
5767         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5768         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5769         return retval;
5770
5771 out_unlock:
5772         read_unlock(&tasklist_lock);
5773         return retval;
5774 }
5775
5776 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5777
5778 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5779 {
5780         unsigned long free = 0;
5781         unsigned state;
5782
5783         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5784         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5785                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5786 #if BITS_PER_LONG == 32
5787         if (state == TASK_RUNNING)
5788                 printk(KERN_CONT " running  ");
5789         else
5790                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5791 #else
5792         if (state == TASK_RUNNING)
5793                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5794         else
5795                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5796 #endif
5797 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5798         {
5799                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5800                 while (!*n)
5801                         n++;
5802                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5803         }
5804 #endif
5805         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5806                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5807
5808         show_stack(p, NULL);
5809 }
5810
5811 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5812 {
5813         struct task_struct *g, *p;
5814
5815 #if BITS_PER_LONG == 32
5816         printk(KERN_INFO
5817                 "  task                PC stack   pid father\n");
5818 #else
5819         printk(KERN_INFO
5820                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5821 #endif
5822         read_lock(&tasklist_lock);
5823         do_each_thread(g, p) {
5824                 /*
5825                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5826                  * console might take alot of time:
5827                  */
5828                 touch_nmi_watchdog();
5829                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5830                         sched_show_task(p);
5831         } while_each_thread(g, p);
5832
5833         touch_all_softlockup_watchdogs();
5834
5835 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5836         sysrq_sched_debug_show();
5837 #endif
5838         read_unlock(&tasklist_lock);
5839         /*
5840          * Only show locks if all tasks are dumped:
5841          */
5842         if (state_filter == -1)
5843                 debug_show_all_locks();
5844 }
5845
5846 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5847 {
5848         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5849 }
5850
5851 /**
5852  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5853  * @idle: task in question
5854  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5855  *
5856  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5857  * flag, to make booting more robust.
5858  */
5859 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5860 {
5861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5862         unsigned long flags;
5863
5864         __sched_fork(idle);
5865         idle->se.exec_start = sched_clock();
5866
5867         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5868         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5869         __set_task_cpu(idle, cpu);
5870
5871         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5872         rq->curr = rq->idle = idle;
5873 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5874         idle->oncpu = 1;
5875 #endif
5876         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5877
5878         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5879 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5880         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5881 #else
5882         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5883 #endif
5884         /*
5885          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5886          */
5887         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5888 }
5889
5890 /*
5891  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5892  * indicates which cpus entered this state. This is used
5893  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5894  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5895  * always be CPU_MASK_NONE.
5896  */
5897 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5898
5899 /*
5900  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5901  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5902  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5903  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5904  * number of CPUs.
5905  *
5906  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5907  */
5908 static inline void sched_init_granularity(void)
5909 {
5910         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5911         const unsigned long limit = 200000000;
5912
5913         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5914         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5915                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5916
5917         sysctl_sched_latency *= factor;
5918         if (sysctl_sched_latency > limit)
5919                 sysctl_sched_latency = limit;
5920
5921         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5922
5923         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5924 }
5925
5926 #ifdef CONFIG_SMP
5927 /*
5928  * This is how migration works:
5929  *
5930  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5931  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5932  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5933  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5934  *    thread off the CPU)
5935  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5936  *    task is still in the wrong runqueue.
5937  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5938  *    it and puts it into the right queue.
5939  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5940  * 7) we wake up and the migration is done.
5941  */
5942
5943 /*
5944  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5945  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5946  * is removed from the allowed bitmask.
5947  *
5948  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5949  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5950  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5951  */
5952 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5953 {
5954         struct migration_req req;
5955         unsigned long flags;
5956         struct rq *rq;
5957         int ret = 0;
5958
5959         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5960         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5961                 ret = -EINVAL;
5962                 goto out;
5963         }
5964
5965         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5966                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5967                 ret = -EINVAL;
5968                 goto out;
5969         }
5970
5971         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5972                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5973         else {
5974                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5975                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5976         }
5977
5978         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5979         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5980                 goto out;
5981
5982         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5983                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5984                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5985                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5986                 wait_for_completion(&req.done);
5987                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5988                 return 0;
5989         }
5990 out:
5991         task_rq_unlock(rq, &flags);
5992
5993         return ret;
5994 }
5995 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5996
5997 /*
5998  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5999  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6000  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6001  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6002  *
6003  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6004  * as the task is no longer on this CPU.
6005  *
6006  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6007  */
6008 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6009 {
6010         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6011         int ret = 0, on_rq;
6012
6013         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6014                 return ret;
6015
6016         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6017         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6018
6019         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6020         /* Already moved. */
6021         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6022                 goto done;
6023         /* Affinity changed (again). */
6024         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6025                 goto fail;
6026
6027         on_rq = p->se.on_rq;
6028         if (on_rq)
6029                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6030
6031         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6032         if (on_rq) {
6033                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6034                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6035         }
6036 done:
6037         ret = 1;
6038 fail:
6039         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6040         return ret;
6041 }
6042
6043 /*
6044  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6045  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6046  * another runqueue.
6047  */
6048 static int migration_thread(void *data)
6049 {
6050         int cpu = (long)data;
6051         struct rq *rq;
6052
6053         rq = cpu_rq(cpu);
6054         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6055
6056         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6057         while (!kthread_should_stop()) {
6058                 struct migration_req *req;
6059                 struct list_head *head;
6060
6061                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6062
6063                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6064                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6065                         goto wait_to_die;
6066                 }
6067
6068                 if (rq->active_balance) {
6069                         active_load_balance(rq, cpu);
6070                         rq->active_balance = 0;
6071                 }
6072
6073                 head = &rq->migration_queue;
6074
6075                 if (list_empty(head)) {
6076                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6077                         schedule();
6078                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6079                         continue;
6080                 }
6081                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6082                 list_del_init(head->next);
6083
6084                 spin_unlock(&rq->lock);
6085                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6086                 local_irq_enable();
6087
6088                 complete(&req->done);
6089         }
6090         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6091         return 0;
6092
6093 wait_to_die:
6094         /* Wait for kthread_stop */
6095         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6096         while (!kthread_should_stop()) {
6097                 schedule();
6098                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6099         }
6100         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6101         return 0;
6102 }
6103
6104 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6105
6106 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6107 {
6108         int ret;
6109
6110         local_irq_disable();
6111         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6112         local_irq_enable();
6113         return ret;
6114 }
6115
6116 /*
6117  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6118  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6119  */
6120 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6121 {
6122         unsigned long flags;
6123         cpumask_t mask;
6124         struct rq *rq;
6125         int dest_cpu;
6126
6127         do {
6128                 /* On same node? */
6129                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6130                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6131                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6132
6133                 /* On any allowed CPU? */
6134                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6135                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6136
6137                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6138                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6139                         cpumask_t cpus_allowed;
6140
6141                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6142                         /*
6143                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6144                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6145                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6146                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6147                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6148                          */
6149                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6150                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6151                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6152                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6153
6154                         /*
6155                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6156                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6157                          * leave kernel.
6158                          */
6159                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6160                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6161                                        "longer affine to cpu%d\n",
6162                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6163                         }
6164                 }
6165         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6166 }
6167
6168 /*
6169  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6170  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6171  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6172  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6173  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6174  */
6175 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6176 {
6177         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6178         unsigned long flags;
6179
6180         local_irq_save(flags);
6181         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6182         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6183         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6184         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6185         local_irq_restore(flags);
6186 }
6187
6188 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6189 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6190 {
6191         struct task_struct *p, *t;
6192
6193         read_lock(&tasklist_lock);
6194
6195         do_each_thread(t, p) {
6196                 if (p == current)
6197                         continue;
6198
6199                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6200                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6201         } while_each_thread(t, p);
6202
6203         read_unlock(&tasklist_lock);
6204 }
6205
6206 /*
6207  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6208  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6209  * Used by CPU offline code.
6210  */
6211 void sched_idle_next(void)
6212 {
6213         int this_cpu = smp_processor_id();
6214         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6215         struct task_struct *p = rq->idle;
6216         unsigned long flags;
6217
6218         /* cpu has to be offline */
6219         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6220
6221         /*
6222          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6223          * and interrupts disabled on the current cpu.
6224          */
6225         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6226
6227         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6228
6229         update_rq_clock(rq);
6230         activate_task(rq, p, 0);
6231
6232         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6233 }
6234
6235 /*
6236  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6237  * offline.
6238  */
6239 void idle_task_exit(void)
6240 {
6241         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6242
6243         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6244
6245         if (mm != &init_mm)
6246                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6247         mmdrop(mm);
6248 }
6249
6250 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6251 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6252 {
6253         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6254
6255         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6256         BUG_ON(!p->exit_state);
6257
6258         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6259         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6260
6261         get_task_struct(p);
6262
6263         /*
6264          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6265          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6266          * fine.
6267          */
6268         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6269         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6270         spin_lock_irq(&rq->lock);
6271
6272         put_task_struct(p);
6273 }
6274
6275 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6276 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6277 {
6278         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6279         struct task_struct *next;
6280
6281         for ( ; ; ) {
6282                 if (!rq->nr_running)
6283                         break;
6284                 update_rq_clock(rq);
6285                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6286                 if (!next)
6287                         break;
6288                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6289                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6290
6291         }
6292 }
6293 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6294
6295 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6296
6297 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6298         {
6299                 .procname       = "sched_domain",
6300                 .mode           = 0555,
6301         },
6302         {0, },
6303 };
6304
6305 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6306         {
6307                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6308                 .procname       = "kernel",
6309                 .mode           = 0555,
6310                 .child          = sd_ctl_dir,
6311         },
6312         {0, },
6313 };
6314
6315 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6316 {
6317         struct ctl_table *entry =
6318                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6319
6320         return entry;
6321 }
6322
6323 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6324 {
6325         struct ctl_table *entry;
6326
6327         /*
6328          * In the intermediate directories, both the child directory and
6329          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6330          * will always be set. In the lowest directory the names are
6331          * static strings and all have proc handlers.
6332          */
6333         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6334                 if (entry->child)
6335                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6336                 if (entry->proc_handler == NULL)
6337                         kfree(entry->procname);
6338         }
6339
6340         kfree(*tablep);
6341         *tablep = NULL;
6342 }
6343
6344 static void
6345 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6346                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6347                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6348 {
6349         entry->procname = procname;
6350         entry->data = data;
6351         entry->maxlen = maxlen;
6352         entry->mode = mode;
6353         entry->proc_handler = proc_handler;
6354 }
6355
6356 static struct ctl_table *
6357 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6358 {
6359         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6360
6361         if (table == NULL)
6362                 return NULL;
6363
6364         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6365                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6366         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6367                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6368         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6369                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6370         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6371                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6372         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6373                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6374         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6375                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6376         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6377                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6378         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6379                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6380         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6381                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6382         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6383                 &sd->cache_nice_tries,
6384                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6385         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6386                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6387         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6388                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6389         /* &table[12] is terminator */
6390
6391         return table;
6392 }
6393
6394 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6395 {
6396         struct ctl_table *entry, *table;
6397         struct sched_domain *sd;
6398         int domain_num = 0, i;
6399         char buf[32];
6400
6401         for_each_domain(cpu, sd)
6402                 domain_num++;
6403         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6404         if (table == NULL)
6405                 return NULL;
6406
6407         i = 0;
6408         for_each_domain(cpu, sd) {
6409                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6410                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6411                 entry->mode = 0555;
6412                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6413                 entry++;
6414                 i++;
6415         }
6416         return table;
6417 }
6418
6419 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6420 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6421 {
6422         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6423         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6424         char buf[32];
6425
6426         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6427         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6428
6429         if (entry == NULL)
6430                 return;
6431
6432         for_each_online_cpu(i) {
6433                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6434                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6435                 entry->mode = 0555;
6436                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6437                 entry++;
6438         }
6439
6440         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6441         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6442 }
6443
6444 /* may be called multiple times per register */
6445 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6446 {
6447         if (sd_sysctl_header)
6448                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6449         sd_sysctl_header = NULL;
6450         if (sd_ctl_dir[0].child)
6451                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6452 }
6453 #else
6454 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6455 {
6456 }
6457 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6458 {
6459 }
6460 #endif
6461
6462 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6463 {
6464         if (!rq->online) {
6465                 const struct sched_class *class;
6466
6467                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6468                 rq->online = 1;
6469
6470                 for_each_class(class) {
6471                         if (class->rq_online)
6472                                 class->rq_online(rq);
6473                 }
6474         }
6475 }
6476
6477 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6478 {
6479         if (rq->online) {
6480                 const struct sched_class *class;
6481
6482                 for_each_class(class) {
6483                         if (class->rq_offline)
6484                                 class->rq_offline(rq);
6485                 }
6486
6487                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6488                 rq->online = 0;
6489         }
6490 }
6491
6492 /*
6493  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6494  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6495  */
6496 static int __cpuinit
6497 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6498 {
6499         struct task_struct *p;
6500         int cpu = (long)hcpu;
6501         unsigned long flags;
6502         struct rq *rq;
6503
6504         switch (action) {
6505
6506         case CPU_UP_PREPARE:
6507         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6508                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6509                 if (IS_ERR(p))
6510                         return NOTIFY_BAD;
6511                 kthread_bind(p, cpu);
6512                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6513                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6514                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6515                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6516                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6517                 break;
6518
6519         case CPU_ONLINE:
6520         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6521                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6522                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6523
6524                 /* Update our root-domain */
6525                 rq = cpu_rq(cpu);
6526                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6527                 if (rq->rd) {
6528                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6529
6530                         set_rq_online(rq);
6531                 }
6532                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6533                 break;
6534
6535 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6536         case CPU_UP_CANCELED:
6537         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6538                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6539                         break;
6540                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6541                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6542                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6543                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6544                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6545                 break;
6546
6547         case CPU_DEAD:
6548         case CPU_DEAD_FROZEN:
6549                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6550                 migrate_live_tasks(cpu);
6551                 rq = cpu_rq(cpu);
6552                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6553                 rq->migration_thread = NULL;
6554                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6555                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6556                 update_rq_clock(rq);
6557                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6558                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6559                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6560                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6561                 migrate_dead_tasks(cpu);
6562                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6563                 cpuset_unlock();
6564                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6565                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6566
6567                 /*
6568                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6569                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6570                  * the requestors.
6571                  */
6572                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6573                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6574                         struct migration_req *req;
6575
6576                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6577                                          struct migration_req, list);
6578                         list_del_init(&req->list);
6579                         complete(&req->done);
6580                 }
6581                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6582                 break;
6583
6584         case CPU_DYING:
6585         case CPU_DYING_FROZEN:
6586                 /* Update our root-domain */
6587                 rq = cpu_rq(cpu);
6588                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6589                 if (rq->rd) {
6590                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6591                         set_rq_offline(rq);
6592                 }
6593                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6594                 break;
6595 #endif
6596         }
6597         return NOTIFY_OK;
6598 }
6599
6600 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6601  * happens before everything else.
6602  */
6603 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6604         .notifier_call = migration_call,
6605         .priority = 10
6606 };
6607
6608 static int __init migration_init(void)
6609 {
6610         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6611         int err;
6612
6613         /* Start one for the boot CPU: */
6614         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6615         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6616         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6617         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6618
6619         return err;
6620 }
6621 early_initcall(migration_init);
6622 #endif
6623
6624 #ifdef CONFIG_SMP
6625
6626 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6627
6628 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6629 {
6630         switch (lvl) {
6631         case SD_LV_NONE:
6632                         return "NONE";
6633         case SD_LV_SIBLING:
6634                         return "SIBLING";
6635         case SD_LV_MC:
6636                         return "MC";
6637         case SD_LV_CPU:
6638                         return "CPU";
6639         case SD_LV_NODE:
6640                         return "NODE";
6641         case SD_LV_ALLNODES:
6642                         return "ALLNODES";
6643         case SD_LV_MAX:
6644                         return "MAX";
6645
6646         }
6647         return "MAX";
6648 }
6649
6650 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6651                                   cpumask_t *groupmask)
6652 {
6653         struct sched_group *group = sd->groups;
6654         char str[256];
6655
6656         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6657         cpus_clear(*groupmask);
6658
6659         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6660
6661         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6662                 printk("does not load-balance\n");
6663                 if (sd->parent)
6664                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6665                                         " has parent");
6666                 return -1;
6667         }
6668
6669         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6670                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6671
6672         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6673                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6674                                 "CPU%d\n", cpu);
6675         }
6676         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6677                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6678                                 " CPU%d\n", cpu);
6679         }
6680
6681         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6682         do {
6683                 if (!group) {
6684                         printk("\n");
6685                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6686                         break;
6687                 }
6688
6689                 if (!group->__cpu_power) {
6690                         printk(KERN_CONT "\n");
6691                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6692                                         "set\n");
6693                         break;
6694                 }
6695
6696                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6697                         printk(KERN_CONT "\n");
6698                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6699                         break;
6700                 }
6701
6702                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6703                         printk(KERN_CONT "\n");
6704                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6705                         break;
6706                 }
6707
6708                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6709
6710                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6711                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6712
6713                 group = group->next;
6714         } while (group != sd->groups);
6715         printk(KERN_CONT "\n");
6716
6717         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6718                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6719
6720         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6721                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6722                         "of domain->span\n");
6723         return 0;
6724 }
6725
6726 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6727 {
6728         cpumask_t *groupmask;
6729         int level = 0;
6730
6731         if (!sd) {
6732                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6733                 return;
6734         }
6735
6736         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6737
6738         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6739         if (!groupmask) {
6740                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6741                 return;
6742         }
6743
6744         for (;;) {
6745                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6746                         break;
6747                 level++;
6748                 sd = sd->parent;
6749                 if (!sd)
6750                         break;
6751         }
6752         kfree(groupmask);
6753 }
6754 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6755 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6756 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6757
6758 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6759 {
6760         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6761                 return 1;
6762
6763         /* Following flags need at least 2 groups */
6764         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6765                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6766                          SD_BALANCE_FORK |
6767                          SD_BALANCE_EXEC |
6768                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6769                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6770                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6771                         return 0;
6772         }
6773
6774         /* Following flags don't use groups */
6775         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6776                          SD_WAKE_AFFINE |
6777                          SD_WAKE_BALANCE))
6778                 return 0;
6779
6780         return 1;
6781 }
6782
6783 static int
6784 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6785 {
6786         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6787
6788         if (sd_degenerate(parent))
6789                 return 1;
6790
6791         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6792                 return 0;
6793
6794         /* Does parent contain flags not in child? */
6795         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6796         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6797                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6798         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6799         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6800                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6801                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6802                                 SD_BALANCE_FORK |
6803                                 SD_BALANCE_EXEC |
6804                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6805                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6806         }
6807         if (~cflags & pflags)
6808                 return 0;
6809
6810         return 1;
6811 }
6812
6813 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6814 {
6815         unsigned long flags;
6816
6817         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6818
6819         if (rq->rd) {
6820                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6821
6822                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6823                         set_rq_offline(rq);
6824
6825                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6826
6827                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6828                         kfree(old_rd);
6829         }
6830
6831         atomic_inc(&rd->refcount);
6832         rq->rd = rd;
6833
6834         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6835         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6836                 set_rq_online(rq);
6837
6838         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6839 }
6840
6841 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6842 {
6843         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6844
6845         cpus_clear(rd->span);
6846         cpus_clear(rd->online);
6847
6848         cpupri_init(&rd->cpupri);
6849 }
6850
6851 static void init_defrootdomain(void)
6852 {
6853         init_rootdomain(&def_root_domain);
6854         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6855 }
6856
6857 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6858 {
6859         struct root_domain *rd;
6860
6861         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6862         if (!rd)
6863                 return NULL;
6864
6865         init_rootdomain(rd);
6866
6867         return rd;
6868 }
6869
6870 /*
6871  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6872  * hold the hotplug lock.
6873  */
6874 static void
6875 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6876 {
6877         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6878         struct sched_domain *tmp;
6879
6880         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6881         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6882                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6883                 if (!parent)
6884                         break;
6885                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6886                         tmp->parent = parent->parent;
6887                         if (parent->parent)
6888                                 parent->parent->child = tmp;
6889                 }
6890         }
6891
6892         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6893                 sd = sd->parent;
6894                 if (sd)
6895                         sd->child = NULL;
6896         }
6897
6898         sched_domain_debug(sd, cpu);
6899
6900         rq_attach_root(rq, rd);
6901         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6902 }
6903
6904 /* cpus with isolated domains */
6905 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6906
6907 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6908 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6909 {
6910         static int __initdata ints[NR_CPUS];
6911         int i;
6912
6913         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6914         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6915         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6916                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6917                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6918         return 1;
6919 }
6920
6921 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6922
6923 /*
6924  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6925  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6926  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6927  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6928  *
6929  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6930  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6931  * and ->cpu_power to 0.
6932  */
6933 static void
6934 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6935                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6936                                         struct sched_group **sg,
6937                                         cpumask_t *tmpmask),
6938                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6939 {
6940         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6941         int i;
6942
6943         cpus_clear(*covered);
6944
6945         for_each_cpu_mask_nr(i, *span) {
6946                 struct sched_group *sg;
6947                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6948                 int j;
6949
6950                 if (cpu_isset(i, *covered))
6951                         continue;
6952
6953                 cpus_clear(sg->cpumask);
6954                 sg->__cpu_power = 0;
6955
6956                 for_each_cpu_mask_nr(j, *span) {
6957                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6958                                 continue;
6959
6960                         cpu_set(j, *covered);
6961                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6962                 }
6963                 if (!first)
6964                         first = sg;
6965                 if (last)
6966                         last->next = sg;
6967                 last = sg;
6968         }
6969         last->next = first;
6970 }
6971
6972 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6973
6974 #ifdef CONFIG_NUMA
6975
6976 /**
6977  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6978  * @node: node whose sched_domain we're building
6979  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6980  *
6981  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6982  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6983  *
6984  * Should use nodemask_t.
6985  */
6986 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6987 {
6988         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6989
6990         min_val = INT_MAX;
6991
6992         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6993                 /* Start at @node */
6994                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6995
6996                 if (!nr_cpus_node(n))
6997                         continue;
6998
6999                 /* Skip already used nodes */
7000                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7001                         continue;
7002
7003                 /* Simple min distance search */
7004                 val = node_distance(node, n);
7005
7006                 if (val < min_val) {
7007                         min_val = val;
7008                         best_node = n;
7009                 }
7010         }
7011
7012         node_set(best_node, *used_nodes);
7013         return best_node;
7014 }
7015
7016 /**
7017  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7018  * @node: node whose cpumask we're constructing
7019  * @span: resulting cpumask
7020  *
7021  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7022  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7023  * out optimally.
7024  */
7025 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
7026 {
7027         nodemask_t used_nodes;
7028         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7029         int i;
7030
7031         cpus_clear(*span);
7032         nodes_clear(used_nodes);
7033
7034         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7035         node_set(node, used_nodes);
7036
7037         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7038                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7039
7040                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7041                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7042         }
7043 }
7044 #endif /* CONFIG_NUMA */
7045
7046 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7047
7048 /*
7049  * SMT sched-domains:
7050  */
7051 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7052 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
7053 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
7054
7055 static int
7056 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7057                  cpumask_t *unused)
7058 {
7059         if (sg)
7060                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
7061         return cpu;
7062 }
7063 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7064
7065 /*
7066  * multi-core sched-domains:
7067  */
7068 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7069 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
7070 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
7071 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7072
7073 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7074 static int
7075 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7076                   cpumask_t *mask)
7077 {
7078         int group;
7079
7080         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7081         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7082         group = first_cpu(*mask);
7083         if (sg)
7084                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
7085         return group;
7086 }
7087 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7088 static int
7089 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7090                   cpumask_t *unused)
7091 {
7092         if (sg)
7093                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7094         return cpu;
7095 }
7096 #endif
7097
7098 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7099 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7100
7101 static int
7102 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7103                   cpumask_t *mask)
7104 {
7105         int group;
7106 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7107         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7108         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7109         group = first_cpu(*mask);
7110 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7111         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7112         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7113         group = first_cpu(*mask);
7114 #else
7115         group = cpu;
7116 #endif
7117         if (sg)
7118                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7119         return group;
7120 }
7121
7122 #ifdef CONFIG_NUMA
7123 /*
7124  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7125  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7126  * gets dynamically allocated.
7127  */
7128 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7129 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7130
7131 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7132 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7133
7134 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7135                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7136 {
7137         int group;
7138
7139         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7140         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7141         group = first_cpu(*nodemask);
7142
7143         if (sg)
7144                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7145         return group;
7146 }
7147
7148 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7149 {
7150         struct sched_group *sg = group_head;
7151         int j;
7152
7153         if (!sg)
7154                 return;
7155         do {
7156                 for_each_cpu_mask_nr(j, sg->cpumask) {
7157                         struct sched_domain *sd;
7158
7159                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7160                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7161                                 /*
7162                                  * Only add "power" once for each
7163                                  * physical package.
7164                                  */
7165                                 continue;
7166                         }
7167
7168                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7169                 }
7170                 sg = sg->next;
7171         } while (sg != group_head);
7172 }
7173 #endif /* CONFIG_NUMA */
7174
7175 #ifdef CONFIG_NUMA
7176 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7177 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7178 {
7179         int cpu, i;
7180
7181         for_each_cpu_mask_nr(cpu, *cpu_map) {
7182                 struct sched_group **sched_group_nodes
7183                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7184
7185                 if (!sched_group_nodes)
7186                         continue;
7187
7188                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7189                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7190
7191                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7192                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7193                         if (cpus_empty(*nodemask))
7194                                 continue;
7195
7196                         if (sg == NULL)
7197                                 continue;
7198                         sg = sg->next;
7199 next_sg:
7200                         oldsg = sg;
7201                         sg = sg->next;
7202                         kfree(oldsg);
7203                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7204                                 goto next_sg;
7205                 }
7206                 kfree(sched_group_nodes);
7207                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7208         }
7209 }
7210 #else /* !CONFIG_NUMA */
7211 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7212 {
7213 }
7214 #endif /* CONFIG_NUMA */
7215
7216 /*
7217  * Initialize sched groups cpu_power.
7218  *
7219  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7220  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7221  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7222  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7223  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7224  * less cpu_power.
7225  *
7226  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7227  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7228  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7229  */
7230 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7231 {
7232         struct sched_domain *child;
7233         struct sched_group *group;
7234
7235         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7236
7237         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7238                 return;
7239
7240         child = sd->child;
7241
7242         sd->groups->__cpu_power = 0;
7243
7244         /*
7245          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7246          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7247          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7248          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7249          * same sched domain.
7250          */
7251         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7252                        (child->flags &
7253                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7254                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7255                 return;
7256         }
7257
7258         /*
7259          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7260          */
7261         group = child->groups;
7262         do {
7263                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7264                 group = group->next;
7265         } while (group != child->groups);
7266 }
7267
7268 /*
7269  * Initializers for schedule domains
7270  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7271  */
7272
7273 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7274 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7275 #else
7276 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7277 #endif
7278
7279 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7280
7281 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7282 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7283 {                                                               \
7284         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7285         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7286         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7287         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7288 }
7289
7290 SD_INIT_FUNC(CPU)
7291 #ifdef CONFIG_NUMA
7292  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7293  SD_INIT_FUNC(NODE)
7294 #endif
7295 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7296  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7297 #endif
7298 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7299  SD_INIT_FUNC(MC)
7300 #endif
7301
7302 /*
7303  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7304  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7305  * if the amount of space is significant.
7306  */
7307 struct allmasks {
7308         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7309         union {
7310                 cpumask_t nodemask;
7311                 cpumask_t this_sibling_map;
7312                 cpumask_t this_core_map;
7313         };
7314         cpumask_t send_covered;
7315
7316 #ifdef CONFIG_NUMA
7317         cpumask_t domainspan;
7318         cpumask_t covered;
7319         cpumask_t notcovered;
7320 #endif
7321 };
7322
7323 #if     NR_CPUS > 128
7324 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7325 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7326 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7327 #else
7328 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7329 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7330 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7331 #endif
7332
7333 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7334                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7335
7336 static int default_relax_domain_level = -1;
7337
7338 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7339 {
7340         unsigned long val;
7341
7342         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7343         if (val < SD_LV_MAX)
7344                 default_relax_domain_level = val;
7345
7346         return 1;
7347 }
7348 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7349
7350 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7351                                  struct sched_domain_attr *attr)
7352 {
7353         int request;
7354
7355         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7356                 if (default_relax_domain_level < 0)
7357                         return;
7358                 else
7359                         request = default_relax_domain_level;
7360         } else
7361                 request = attr->relax_domain_level;
7362         if (request < sd->level) {
7363                 /* turn off idle balance on this domain */
7364                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7365         } else {
7366                 /* turn on idle balance on this domain */
7367                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7368         }
7369 }
7370
7371 /*
7372  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7373  * to the individual cpus
7374  */
7375 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7376                                  struct sched_domain_attr *attr)
7377 {
7378         int i;
7379         struct root_domain *rd;
7380         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7381         cpumask_t *tmpmask;
7382 #ifdef CONFIG_NUMA
7383         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7384         int sd_allnodes = 0;
7385
7386         /*
7387          * Allocate the per-node list of sched groups
7388          */
7389         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7390                                     GFP_KERNEL);
7391         if (!sched_group_nodes) {
7392                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7393                 return -ENOMEM;
7394         }
7395 #endif
7396
7397         rd = alloc_rootdomain();
7398         if (!rd) {
7399                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7400 #ifdef CONFIG_NUMA
7401                 kfree(sched_group_nodes);
7402 #endif
7403                 return -ENOMEM;
7404         }
7405
7406 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7407         /* get space for all scratch cpumask variables */
7408         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7409         if (!allmasks) {
7410                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7411                 kfree(rd);
7412 #ifdef CONFIG_NUMA
7413                 kfree(sched_group_nodes);
7414 #endif
7415                 return -ENOMEM;
7416         }
7417 #endif
7418         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7419
7420
7421 #ifdef CONFIG_NUMA
7422         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7423 #endif
7424
7425         /*
7426          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7427          */
7428         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7429                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7430                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7431
7432                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7433                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7434
7435 #ifdef CONFIG_NUMA
7436                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7437                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7438                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7439                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7440                         set_domain_attribute(sd, attr);
7441                         sd->span = *cpu_map;
7442                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7443                         p = sd;
7444                         sd_allnodes = 1;
7445                 } else
7446                         p = NULL;
7447
7448                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7449                 SD_INIT(sd, NODE);
7450                 set_domain_attribute(sd, attr);
7451                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7452                 sd->parent = p;
7453                 if (p)
7454                         p->child = sd;
7455                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7456 #endif
7457
7458                 p = sd;
7459                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7460                 SD_INIT(sd, CPU);
7461                 set_domain_attribute(sd, attr);
7462                 sd->span = *nodemask;
7463                 sd->parent = p;
7464                 if (p)
7465                         p->child = sd;
7466                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7467
7468 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7469                 p = sd;
7470                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7471                 SD_INIT(sd, MC);
7472                 set_domain_attribute(sd, attr);
7473                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7474                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7475                 sd->parent = p;
7476                 p->child = sd;
7477                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7478 #endif
7479
7480 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7481                 p = sd;
7482                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7483                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7484                 set_domain_attribute(sd, attr);
7485                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7486                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7487                 sd->parent = p;
7488                 p->child = sd;
7489                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7490 #endif
7491         }
7492
7493 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7494         /* Set up CPU (sibling) groups */
7495         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7496                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7497                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7498
7499                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7500                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7501                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7502                         continue;
7503
7504                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7505                                         &cpu_to_cpu_group,
7506                                         send_covered, tmpmask);
7507         }
7508 #endif
7509
7510 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7511         /* Set up multi-core groups */
7512         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7513                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7514                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7515
7516                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7517                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7518                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7519                         continue;
7520
7521                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7522                                         &cpu_to_core_group,
7523                                         send_covered, tmpmask);
7524         }
7525 #endif
7526
7527         /* Set up physical groups */
7528         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7529                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7530                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7531
7532                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7533                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7534                 if (cpus_empty(*nodemask))
7535                         continue;
7536
7537                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7538                                         &cpu_to_phys_group,
7539                                         send_covered, tmpmask);
7540         }
7541
7542 #ifdef CONFIG_NUMA
7543         /* Set up node groups */
7544         if (sd_allnodes) {
7545                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7546
7547                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7548                                         &cpu_to_allnodes_group,
7549                                         send_covered, tmpmask);
7550         }
7551
7552         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7553                 /* Set up node groups */
7554                 struct sched_group *sg, *prev;
7555                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7556                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7557                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7558                 int j;
7559
7560                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7561                 cpus_clear(*covered);
7562
7563                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7564                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7565                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7566                         continue;
7567                 }
7568
7569                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7570                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7571
7572                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7573                 if (!sg) {
7574                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7575                                 "node %d\n", i);
7576                         goto error;
7577                 }
7578                 sched_group_nodes[i] = sg;
7579                 for_each_cpu_mask_nr(j, *nodemask) {
7580                         struct sched_domain *sd;
7581
7582                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7583                         sd->groups = sg;
7584                 }
7585                 sg->__cpu_power = 0;
7586                 sg->cpumask = *nodemask;
7587                 sg->next = sg;
7588                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7589                 prev = sg;
7590
7591                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7592                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7593                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7594                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7595
7596                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7597                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7598                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7599                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7600                                 break;
7601
7602                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7603                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7604                                 continue;
7605
7606                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7607                                           GFP_KERNEL, i);
7608                         if (!sg) {
7609                                 printk(KERN_WARNING
7610                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7611                                 goto error;
7612                         }
7613                         sg->__cpu_power = 0;
7614                         sg->cpumask = *tmpmask;
7615                         sg->next = prev->next;
7616                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7617                         prev->next = sg;
7618                         prev = sg;
7619                 }
7620         }
7621 #endif
7622
7623         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7624 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7625         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7626                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7627
7628                 init_sched_groups_power(i, sd);
7629         }
7630 #endif
7631 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7632         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7633                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7634
7635                 init_sched_groups_power(i, sd);
7636         }
7637 #endif
7638
7639         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7640                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7641
7642                 init_sched_groups_power(i, sd);
7643         }
7644
7645 #ifdef CONFIG_NUMA
7646         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7647                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7648
7649         if (sd_allnodes) {
7650                 struct sched_group *sg;
7651
7652                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7653                                                                 tmpmask);
7654                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7655         }
7656 #endif
7657
7658         /* Attach the domains */
7659         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7660                 struct sched_domain *sd;
7661 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7662                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7663 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7664                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7665 #else
7666                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7667 #endif
7668                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7669         }
7670
7671         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7672         return 0;
7673
7674 #ifdef CONFIG_NUMA
7675 error:
7676         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7677         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7678         return -ENOMEM;
7679 #endif
7680 }
7681
7682 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7683 {
7684         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7685 }
7686
7687 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7688 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7689 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7690                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7691
7692 /*
7693  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7694  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7695  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7696  */
7697 static cpumask_t fallback_doms;
7698
7699 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7700 {
7701 }
7702
7703 /*
7704  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7705  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7706  * exclude other special cases in the future.
7707  */
7708 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7709 {
7710         int err;
7711
7712         arch_update_cpu_topology();
7713         ndoms_cur = 1;
7714         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7715         if (!doms_cur)
7716                 doms_cur = &fallback_doms;
7717         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7718         dattr_cur = NULL;
7719         err = build_sched_domains(doms_cur);
7720         register_sched_domain_sysctl();
7721
7722         return err;
7723 }
7724
7725 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7726                                        cpumask_t *tmpmask)
7727 {
7728         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7729 }
7730
7731 /*
7732  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7733  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7734  */
7735 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7736 {
7737         cpumask_t tmpmask;
7738         int i;
7739
7740         unregister_sched_domain_sysctl();
7741
7742         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map)
7743                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7744         synchronize_sched();
7745         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7746 }
7747
7748 /* handle null as "default" */
7749 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7750                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7751 {
7752         struct sched_domain_attr tmp;
7753
7754         /* fast path */
7755         if (!new && !cur)
7756                 return 1;
7757
7758         tmp = SD_ATTR_INIT;
7759         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7760                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7761                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7762 }
7763
7764 /*
7765  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7766  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7767  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7768  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7769  *
7770  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7771  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7772  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7773  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7774  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7775  * it as it is.
7776  *
7777  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7778  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7779  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7780  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7781  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7782  *
7783  * If doms_new==NULL it will be replaced with cpu_online_map.
7784  * ndoms_new==0 is a special case for destroying existing domains.
7785  * It will not create the default domain.
7786  *
7787  * Call with hotplug lock held
7788  */
7789 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7790                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7791 {
7792         int i, j, n;
7793
7794         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7795
7796         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7797         unregister_sched_domain_sysctl();
7798
7799         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7800
7801         /* Destroy deleted domains */
7802         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7803                 for (j = 0; j < n; j++) {
7804                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7805                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7806                                 goto match1;
7807                 }
7808                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7809                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7810 match1:
7811                 ;
7812         }
7813
7814         if (doms_new == NULL) {
7815                 ndoms_cur = 0;
7816                 doms_new = &fallback_doms;
7817                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7818                 dattr_new = NULL;
7819         }
7820
7821         /* Build new domains */
7822         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7823                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7824                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7825                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7826                                 goto match2;
7827                 }
7828                 /* no match - add a new doms_new */
7829                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7830                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7831 match2:
7832                 ;
7833         }
7834
7835         /* Remember the new sched domains */
7836         if (doms_cur != &fallback_doms)
7837                 kfree(doms_cur);
7838         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7839         doms_cur = doms_new;
7840         dattr_cur = dattr_new;
7841         ndoms_cur = ndoms_new;
7842
7843         register_sched_domain_sysctl();
7844
7845         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7846 }
7847
7848 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7849 int arch_reinit_sched_domains(void)
7850 {
7851         get_online_cpus();
7852
7853         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7854         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7855
7856         rebuild_sched_domains();
7857         put_online_cpus();
7858
7859         return 0;
7860 }
7861
7862 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7863 {
7864         int ret;
7865
7866         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7867                 return -EINVAL;
7868
7869         if (smt)
7870                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7871         else
7872                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7873
7874         ret = arch_reinit_sched_domains();
7875
7876         return ret ? ret : count;
7877 }
7878
7879 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7880 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7881                                            char *page)
7882 {
7883         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7884 }
7885 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7886                                             const char *buf, size_t count)
7887 {
7888         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7889 }
7890 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7891                          sched_mc_power_savings_show,
7892                          sched_mc_power_savings_store);
7893 #endif
7894
7895 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7896 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7897                                             char *page)
7898 {
7899         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7900 }
7901 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7902                                              const char *buf, size_t count)
7903 {
7904         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7905 }
7906 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7907                    sched_smt_power_savings_show,
7908                    sched_smt_power_savings_store);
7909 #endif
7910
7911 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7912 {
7913         int err = 0;
7914
7915 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7916         if (smt_capable())
7917                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7918                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7919 #endif
7920 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7921         if (!err && mc_capable())
7922                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7923                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7924 #endif
7925         return err;
7926 }
7927 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7928
7929 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7930 /*
7931  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7932  * When cpusets are enabled they take over this function.
7933  */
7934 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7935                                 unsigned long action, void *hcpu)
7936 {
7937         switch (action) {
7938         case CPU_ONLINE:
7939         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7940         case CPU_DEAD:
7941         case CPU_DEAD_FROZEN:
7942                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7943                 return NOTIFY_OK;
7944
7945         default:
7946                 return NOTIFY_DONE;
7947         }
7948 }
7949 #endif
7950
7951 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7952                                 unsigned long action, void *hcpu)
7953 {
7954         int cpu = (int)(long)hcpu;
7955
7956         switch (action) {
7957         case CPU_DOWN_PREPARE:
7958         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7959                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7960                 return NOTIFY_OK;
7961
7962         case CPU_DOWN_FAILED:
7963         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7964         case CPU_ONLINE:
7965         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7966                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7967                 return NOTIFY_OK;
7968
7969         default:
7970                 return NOTIFY_DONE;
7971         }
7972 }
7973
7974 void __init sched_init_smp(void)
7975 {
7976         cpumask_t non_isolated_cpus;
7977
7978 #if defined(CONFIG_NUMA)
7979         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7980                                                                 GFP_KERNEL);
7981         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7982 #endif
7983         get_online_cpus();
7984         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7985         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7986         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7987         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7988                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7989         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7990         put_online_cpus();
7991
7992 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7993         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7994         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7995 #endif
7996
7997         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7998         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7999
8000         init_hrtick();
8001
8002         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8003         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
8004                 BUG();
8005         sched_init_granularity();
8006 }
8007 #else
8008 void __init sched_init_smp(void)
8009 {
8010         sched_init_granularity();
8011 }
8012 #endif /* CONFIG_SMP */
8013
8014 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8015 {
8016         return in_lock_functions(addr) ||
8017                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8018                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8019 }
8020
8021 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8022 {
8023         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8024         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8025 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8026         cfs_rq->rq = rq;
8027 #endif
8028         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8029 }
8030
8031 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8032 {
8033         struct rt_prio_array *array;
8034         int i;
8035
8036         array = &rt_rq->active;
8037         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8038                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8039                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8040         }
8041         /* delimiter for bitsearch: */
8042         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8043
8044 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8045         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
8046 #endif
8047 #ifdef CONFIG_SMP
8048         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8049         rt_rq->overloaded = 0;
8050 #endif
8051
8052         rt_rq->rt_time = 0;
8053         rt_rq->rt_throttled = 0;
8054         rt_rq->rt_runtime = 0;
8055         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8056
8057 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8058         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8059         rt_rq->rq = rq;
8060 #endif
8061 }
8062
8063 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8064 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8065                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8066                                 struct sched_entity *parent)
8067 {
8068         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8069         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8070         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8071         cfs_rq->tg = tg;
8072         if (add)
8073                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8074
8075         tg->se[cpu] = se;
8076         /* se could be NULL for init_task_group */
8077         if (!se)
8078                 return;
8079
8080         if (!parent)
8081                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8082         else
8083                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8084
8085         se->my_q = cfs_rq;
8086         se->load.weight = tg->shares;
8087         se->load.inv_weight = 0;
8088         se->parent = parent;
8089 }
8090 #endif
8091
8092 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8093 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8094                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8095                 struct sched_rt_entity *parent)
8096 {
8097         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8098
8099         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8100         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8101         rt_rq->tg = tg;
8102         rt_rq->rt_se = rt_se;
8103         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8104         if (add)
8105                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8106
8107         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8108         if (!rt_se)
8109                 return;
8110
8111         if (!parent)
8112                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8113         else
8114                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8115
8116         rt_se->my_q = rt_rq;
8117         rt_se->parent = parent;
8118         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8119 }
8120 #endif
8121
8122 void __init sched_init(void)
8123 {
8124         int i, j;
8125         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8126
8127 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8128         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8129 #endif
8130 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8131         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8132 #endif
8133 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8134         alloc_size *= 2;
8135 #endif
8136         /*
8137          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8138          * we use alloc_bootmem().
8139          */
8140         if (alloc_size) {
8141                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8142
8143 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8144                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8145                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8146
8147                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8148                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8149
8150 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8151                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8152                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8153
8154                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8155                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8156 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8157 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8158 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8159                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8160                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8161
8162                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8163                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8164
8165 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8166                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8167                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8168
8169                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8170                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8171 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8172 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8173         }
8174
8175 #ifdef CONFIG_SMP
8176         init_defrootdomain();
8177 #endif
8178
8179         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8180                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8181
8182 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8183         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8184                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8185 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8186         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8187                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8188 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8189 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8190
8191 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8192         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8193         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8194
8195 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8196         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8197         init_task_group.parent = &root_task_group;
8198         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8199 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8200 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8201
8202         for_each_possible_cpu(i) {
8203                 struct rq *rq;
8204
8205                 rq = cpu_rq(i);
8206                 spin_lock_init(&rq->lock);
8207                 rq->nr_running = 0;
8208                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8209                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8210 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8211                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8212                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8213 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8214                 /*
8215                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8216                  *
8217                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8218                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8219                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8220                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8221                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8222                  * (se->load.weight).
8223                  *
8224                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8225                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8226                  * then A0's share of the cpu resource is:
8227                  *
8228                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8229                  *
8230                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8231                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8232                  */
8233                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8234 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8235                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8236                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8237                 /*
8238                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8239                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8240                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8241                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8242                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8243                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8244                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8245                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8246                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8247                  */
8248                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8249                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8250                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8251                                 root_task_group.se[i]);
8252
8253 #endif
8254 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8255
8256                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8258                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8259 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8260                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8261 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8262                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8263                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8264                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8265                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8266                                 root_task_group.rt_se[i]);
8267 #endif
8268 #endif
8269
8270                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8271                         rq->cpu_load[j] = 0;
8272 #ifdef CONFIG_SMP
8273                 rq->sd = NULL;
8274                 rq->rd = NULL;
8275                 rq->active_balance = 0;
8276                 rq->next_balance = jiffies;
8277                 rq->push_cpu = 0;
8278                 rq->cpu = i;
8279                 rq->online = 0;
8280                 rq->migration_thread = NULL;
8281                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8282                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8283 #endif
8284                 init_rq_hrtick(rq);
8285                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8286         }
8287
8288         set_load_weight(&init_task);
8289
8290 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8291         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8292 #endif
8293
8294 #ifdef CONFIG_SMP
8295         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8296 #endif
8297
8298 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8299         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8300 #endif
8301
8302         /*
8303          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8304          */
8305         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8306         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8307
8308         /*
8309          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8310          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8311          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8312          * when this runqueue becomes "idle".
8313          */
8314         init_idle(current, smp_processor_id());
8315         /*
8316          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8317          */
8318         current->sched_class = &fair_sched_class;
8319
8320         scheduler_running = 1;
8321 }
8322
8323 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8324 void __might_sleep(char *file, int line)
8325 {
8326 #ifdef in_atomic
8327         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8328
8329         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8330                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8331                 return;
8332         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8333                 return;
8334         prev_jiffy = jiffies;
8335
8336         printk(KERN_ERR
8337                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8338                         file, line);
8339         printk(KERN_ERR
8340                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8341                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8342                         current->pid, current->comm);
8343
8344         debug_show_held_locks(current);
8345         if (irqs_disabled())
8346                 print_irqtrace_events(current);
8347         dump_stack();
8348 #endif
8349 }
8350 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8351 #endif
8352
8353 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8354 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8355 {
8356         int on_rq;
8357
8358         update_rq_clock(rq);
8359         on_rq = p->se.on_rq;
8360         if (on_rq)
8361                 deactivate_task(rq, p, 0);
8362         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8363         if (on_rq) {
8364                 activate_task(rq, p, 0);
8365                 resched_task(rq->curr);
8366         }
8367 }
8368
8369 void normalize_rt_tasks(void)
8370 {
8371         struct task_struct *g, *p;
8372         unsigned long flags;
8373         struct rq *rq;
8374
8375         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8376         do_each_thread(g, p) {
8377                 /*
8378                  * Only normalize user tasks:
8379                  */
8380                 if (!p->mm)
8381                         continue;
8382
8383                 p->se.exec_start                = 0;
8384 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8385                 p->se.wait_start                = 0;
8386                 p->se.sleep_start               = 0;
8387                 p->se.block_start               = 0;
8388 #endif
8389
8390                 if (!rt_task(p)) {
8391                         /*
8392                          * Renice negative nice level userspace
8393                          * tasks back to 0:
8394                          */
8395                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8396                                 set_user_nice(p, 0);
8397                         continue;
8398                 }
8399
8400                 spin_lock(&p->pi_lock);
8401                 rq = __task_rq_lock(p);
8402
8403                 normalize_task(rq, p);
8404
8405                 __task_rq_unlock(rq);
8406                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8407         } while_each_thread(g, p);
8408
8409         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8410 }
8411
8412 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8413
8414 #ifdef CONFIG_IA64
8415 /*
8416  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8417  *
8418  * They can only be called when the whole system has been
8419  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8420  * activity can take place. Using them for anything else would
8421  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8422  * under any other configuration.
8423  */
8424
8425 /**
8426  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8427  * @cpu: the processor in question.
8428  *
8429  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8430  */
8431 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8432 {
8433         return cpu_curr(cpu);
8434 }
8435
8436 /**
8437  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8438  * @cpu: the processor in question.
8439  * @p: the task pointer to set.
8440  *
8441  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8442  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8443  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8444  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8445  * and caller must save the original value of the current task (see
8446  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8447  * re-starting the system.
8448  *
8449  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8450  */
8451 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8452 {
8453         cpu_curr(cpu) = p;
8454 }
8455
8456 #endif
8457
8458 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8459 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8460 {
8461         int i;
8462
8463         for_each_possible_cpu(i) {
8464                 if (tg->cfs_rq)
8465                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8466                 if (tg->se)
8467                         kfree(tg->se[i]);
8468         }
8469
8470         kfree(tg->cfs_rq);
8471         kfree(tg->se);
8472 }
8473
8474 static
8475 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8476 {
8477         struct cfs_rq *cfs_rq;
8478         struct sched_entity *se, *parent_se;
8479         struct rq *rq;
8480         int i;
8481
8482         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8483         if (!tg->cfs_rq)
8484                 goto err;
8485         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8486         if (!tg->se)
8487                 goto err;
8488
8489         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8490
8491         for_each_possible_cpu(i) {
8492                 rq = cpu_rq(i);
8493
8494                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8495                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8496                 if (!cfs_rq)
8497                         goto err;
8498
8499                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8500                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8501                 if (!se)
8502                         goto err;
8503
8504                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8505                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8506         }
8507
8508         return 1;
8509
8510  err:
8511         return 0;
8512 }
8513
8514 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8515 {
8516         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8517                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8518 }
8519
8520 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8521 {
8522         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8523 }
8524 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8525 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8526 {
8527 }
8528
8529 static inline
8530 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8531 {
8532         return 1;
8533 }
8534
8535 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8536 {
8537 }
8538
8539 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8540 {
8541 }
8542 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8543
8544 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8545 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8546 {
8547         int i;
8548
8549         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8550
8551         for_each_possible_cpu(i) {
8552                 if (tg->rt_rq)
8553                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8554                 if (tg->rt_se)
8555                         kfree(tg->rt_se[i]);
8556         }
8557
8558         kfree(tg->rt_rq);
8559         kfree(tg->rt_se);
8560 }
8561
8562 static
8563 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8564 {
8565         struct rt_rq *rt_rq;
8566         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8567         struct rq *rq;
8568         int i;
8569
8570         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8571         if (!tg->rt_rq)
8572                 goto err;
8573         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8574         if (!tg->rt_se)
8575                 goto err;
8576
8577         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8578                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8579
8580         for_each_possible_cpu(i) {
8581                 rq = cpu_rq(i);
8582
8583                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8584                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8585                 if (!rt_rq)
8586                         goto err;
8587
8588                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8589                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8590                 if (!rt_se)
8591                         goto err;
8592
8593                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8594                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8595         }
8596
8597         return 1;
8598
8599  err:
8600         return 0;
8601 }
8602
8603 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8604 {
8605         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8606                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8607 }
8608
8609 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8610 {
8611         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8612 }
8613 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8614 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8615 {
8616 }
8617
8618 static inline
8619 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8620 {
8621         return 1;
8622 }
8623
8624 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8625 {
8626 }
8627
8628 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8629 {
8630 }
8631 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8632
8633 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8634 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8635 {
8636         free_fair_sched_group(tg);
8637         free_rt_sched_group(tg);
8638         kfree(tg);
8639 }
8640
8641 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8642 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8643 {
8644         struct task_group *tg;
8645         unsigned long flags;
8646         int i;
8647
8648         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8649         if (!tg)
8650                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8651
8652         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8653                 goto err;
8654
8655         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8656                 goto err;
8657
8658         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8659         for_each_possible_cpu(i) {
8660                 register_fair_sched_group(tg, i);
8661                 register_rt_sched_group(tg, i);
8662         }
8663         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8664
8665         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8666
8667         tg->parent = parent;
8668         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8669         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8670         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8671
8672         return tg;
8673
8674 err:
8675         free_sched_group(tg);
8676         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8677 }
8678
8679 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8680 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8681 {
8682         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8683         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8684 }
8685
8686 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8687 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8688 {
8689         unsigned long flags;
8690         int i;
8691
8692         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8693         for_each_possible_cpu(i) {
8694                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8695                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8696         }
8697         list_del_rcu(&tg->list);
8698         list_del_rcu(&tg->siblings);
8699         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8700
8701         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8702         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8703 }
8704
8705 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8706  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8707  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8708  *      reflect its new group.
8709  */
8710 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8711 {
8712         int on_rq, running;
8713         unsigned long flags;
8714         struct rq *rq;
8715
8716         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8717
8718         update_rq_clock(rq);
8719
8720         running = task_current(rq, tsk);
8721         on_rq = tsk->se.on_rq;
8722
8723         if (on_rq)
8724                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8725         if (unlikely(running))
8726                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8727
8728         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8729
8730 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8731         if (tsk->sched_class->moved_group)
8732                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8733 #endif
8734
8735         if (unlikely(running))
8736                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8737         if (on_rq)
8738                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8739
8740         task_rq_unlock(rq, &flags);
8741 }
8742 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8743
8744 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8745 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8746 {
8747         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8748         int on_rq;
8749
8750         on_rq = se->on_rq;
8751         if (on_rq)
8752                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8753
8754         se->load.weight = shares;
8755         se->load.inv_weight = 0;
8756
8757         if (on_rq)
8758                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8759 }
8760
8761 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8762 {
8763         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8764         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8765         unsigned long flags;
8766
8767         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8768         __set_se_shares(se, shares);
8769         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8770 }
8771
8772 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8773
8774 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8775 {
8776         int i;
8777         unsigned long flags;
8778
8779         /*
8780          * We can't change the weight of the root cgroup.
8781          */
8782         if (!tg->se[0])
8783                 return -EINVAL;
8784
8785         if (shares < MIN_SHARES)
8786                 shares = MIN_SHARES;
8787         else if (shares > MAX_SHARES)
8788                 shares = MAX_SHARES;
8789
8790         mutex_lock(&shares_mutex);
8791         if (tg->shares == shares)
8792                 goto done;
8793
8794         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8795         for_each_possible_cpu(i)
8796                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8797         list_del_rcu(&tg->siblings);
8798         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8799
8800         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8801         synchronize_sched();
8802
8803         /*
8804          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8805          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8806          */
8807         tg->shares = shares;
8808         for_each_possible_cpu(i) {
8809                 /*
8810                  * force a rebalance
8811                  */
8812                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8813                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8814         }
8815
8816         /*
8817          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8818          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8819          */
8820         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8821         for_each_possible_cpu(i)
8822                 register_fair_sched_group(tg, i);
8823         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8824         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8825 done:
8826         mutex_unlock(&shares_mutex);
8827         return 0;
8828 }
8829
8830 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8831 {
8832         return tg->shares;
8833 }
8834 #endif
8835
8836 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8837 /*
8838  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8839  */
8840 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8841
8842 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8843 {
8844         if (runtime == RUNTIME_INF)
8845                 return 1ULL << 20;
8846
8847         return div64_u64(runtime << 20, period);
8848 }
8849
8850 /* Must be called with tasklist_lock held */
8851 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8852 {
8853         struct task_struct *g, *p;
8854
8855         do_each_thread(g, p) {
8856                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8857                         return 1;
8858         } while_each_thread(g, p);
8859
8860         return 0;
8861 }
8862
8863 struct rt_schedulable_data {
8864         struct task_group *tg;
8865         u64 rt_period;
8866         u64 rt_runtime;
8867 };
8868
8869 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8870 {
8871         struct rt_schedulable_data *d = data;
8872         struct task_group *child;
8873         unsigned long total, sum = 0;
8874         u64 period, runtime;
8875
8876         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8877         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8878
8879         if (tg == d->tg) {
8880                 period = d->rt_period;
8881                 runtime = d->rt_runtime;
8882         }
8883
8884         /*
8885          * Cannot have more runtime than the period.
8886          */
8887         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8888                 return -EINVAL;
8889
8890         /*
8891          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8892          */
8893         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8894                 return -EBUSY;
8895
8896         total = to_ratio(period, runtime);
8897
8898         /*
8899          * Nobody can have more than the global setting allows.
8900          */
8901         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8902                 return -EINVAL;
8903
8904         /*
8905          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8906          */
8907         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8908                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8909                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8910
8911                 if (child == d->tg) {
8912                         period = d->rt_period;
8913                         runtime = d->rt_runtime;
8914                 }
8915
8916                 sum += to_ratio(period, runtime);
8917         }
8918
8919         if (sum > total)
8920                 return -EINVAL;
8921
8922         return 0;
8923 }
8924
8925 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8926 {
8927         struct rt_schedulable_data data = {
8928                 .tg = tg,
8929                 .rt_period = period,
8930                 .rt_runtime = runtime,
8931         };
8932
8933         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8934 }
8935
8936 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8937                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8938 {
8939         int i, err = 0;
8940
8941         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8942         read_lock(&tasklist_lock);
8943         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8944         if (err)
8945                 goto unlock;
8946
8947         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8948         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8949         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8950
8951         for_each_possible_cpu(i) {
8952                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8953
8954                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8955                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8956                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8957         }
8958         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8959  unlock:
8960         read_unlock(&tasklist_lock);
8961         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8962
8963         return err;
8964 }
8965
8966 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8967 {
8968         u64 rt_runtime, rt_period;
8969
8970         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8971         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8972         if (rt_runtime_us < 0)
8973                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8974
8975         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8976 }
8977
8978 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8979 {
8980         u64 rt_runtime_us;
8981
8982         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8983                 return -1;
8984
8985         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8986         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8987         return rt_runtime_us;
8988 }
8989
8990 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8991 {
8992         u64 rt_runtime, rt_period;
8993
8994         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8995         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8996
8997         if (rt_period == 0)
8998                 return -EINVAL;
8999
9000         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9001 }
9002
9003 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9004 {
9005         u64 rt_period_us;
9006
9007         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9008         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9009         return rt_period_us;
9010 }
9011
9012 static int sched_rt_global_constraints(void)
9013 {
9014         u64 runtime, period;
9015         int ret = 0;
9016
9017         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9018                 return -EINVAL;
9019
9020         runtime = global_rt_runtime();
9021         period = global_rt_period();
9022
9023         /*
9024          * Sanity check on the sysctl variables.
9025          */
9026         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9027                 return -EINVAL;
9028
9029         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9030         read_lock(&tasklist_lock);
9031         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9032         read_unlock(&tasklist_lock);
9033         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9034
9035         return ret;
9036 }
9037 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9038 static int sched_rt_global_constraints(void)
9039 {
9040         unsigned long flags;
9041         int i;
9042
9043         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9044                 return -EINVAL;
9045
9046         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9047         for_each_possible_cpu(i) {
9048                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9049
9050                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9051                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9052                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9053         }
9054         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9055
9056         return 0;
9057 }
9058 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9059
9060 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9061                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9062                 loff_t *ppos)
9063 {
9064         int ret;
9065         int old_period, old_runtime;
9066         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9067
9068         mutex_lock(&mutex);
9069         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9070         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9071
9072         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9073
9074         if (!ret && write) {
9075                 ret = sched_rt_global_constraints();
9076                 if (ret) {
9077                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9078                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9079                 } else {
9080                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9081                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9082                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9083                 }
9084         }
9085         mutex_unlock(&mutex);
9086
9087         return ret;
9088 }
9089
9090 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9091
9092 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9093 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9094 {
9095         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9096                             struct task_group, css);
9097 }
9098
9099 static struct cgroup_subsys_state *
9100 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9101 {
9102         struct task_group *tg, *parent;
9103
9104         if (!cgrp->parent) {
9105                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9106                 return &init_task_group.css;
9107         }
9108
9109         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9110         tg = sched_create_group(parent);
9111         if (IS_ERR(tg))
9112                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9113
9114         return &tg->css;
9115 }
9116
9117 static void
9118 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9119 {
9120         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9121
9122         sched_destroy_group(tg);
9123 }
9124
9125 static int
9126 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9127                       struct task_struct *tsk)
9128 {
9129 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9130         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9131         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9132                 return -EINVAL;
9133 #else
9134         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9135         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9136                 return -EINVAL;
9137 #endif
9138
9139         return 0;
9140 }
9141
9142 static void
9143 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9144                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9145 {
9146         sched_move_task(tsk);
9147 }
9148
9149 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9150 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9151                                 u64 shareval)
9152 {
9153         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9154 }
9155
9156 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9157 {
9158         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9159
9160         return (u64) tg->shares;
9161 }
9162 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9163
9164 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9165 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9166                                 s64 val)
9167 {
9168         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9169 }
9170
9171 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9172 {
9173         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9174 }
9175
9176 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9177                 u64 rt_period_us)
9178 {
9179         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9180 }
9181
9182 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9183 {
9184         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9185 }
9186 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9187
9188 static struct cftype cpu_files[] = {
9189 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9190         {
9191                 .name = "shares",
9192                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9193                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9194         },
9195 #endif
9196 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9197         {
9198                 .name = "rt_runtime_us",
9199                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9200                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9201         },
9202         {
9203                 .name = "rt_period_us",
9204                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9205                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9206         },
9207 #endif
9208 };
9209
9210 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9211 {
9212         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9213 }
9214
9215 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9216         .name           = "cpu",
9217         .create         = cpu_cgroup_create,
9218         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9219         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9220         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9221         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9222         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9223         .early_init     = 1,
9224 };
9225
9226 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9227
9228 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9229
9230 /*
9231  * CPU accounting code for task groups.
9232  *
9233  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9234  * (balbir@in.ibm.com).
9235  */
9236
9237 /* track cpu usage of a group of tasks */
9238 struct cpuacct {
9239         struct cgroup_subsys_state css;
9240         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9241         u64 *cpuusage;
9242 };
9243
9244 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9245
9246 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9247 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9248 {
9249         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9250                             struct cpuacct, css);
9251 }
9252
9253 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9254 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9255 {
9256         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9257                             struct cpuacct, css);
9258 }
9259
9260 /* create a new cpu accounting group */
9261 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9262         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9263 {
9264         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9265
9266         if (!ca)
9267                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9268
9269         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9270         if (!ca->cpuusage) {
9271                 kfree(ca);
9272                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9273         }
9274
9275         return &ca->css;
9276 }
9277
9278 /* destroy an existing cpu accounting group */
9279 static void
9280 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9281 {
9282         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9283
9284         free_percpu(ca->cpuusage);
9285         kfree(ca);
9286 }
9287
9288 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9289 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9290 {
9291         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9292         u64 totalcpuusage = 0;
9293         int i;
9294
9295         for_each_possible_cpu(i) {
9296                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9297
9298                 /*
9299                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9300                  * platforms.
9301                  */
9302                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9303                 totalcpuusage += *cpuusage;
9304                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9305         }
9306
9307         return totalcpuusage;
9308 }
9309
9310 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9311                                                                 u64 reset)
9312 {
9313         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9314         int err = 0;
9315         int i;
9316
9317         if (reset) {
9318                 err = -EINVAL;
9319                 goto out;
9320         }
9321
9322         for_each_possible_cpu(i) {
9323                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9324
9325                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9326                 *cpuusage = 0;
9327                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9328         }
9329 out:
9330         return err;
9331 }
9332
9333 static struct cftype files[] = {
9334         {
9335                 .name = "usage",
9336                 .read_u64 = cpuusage_read,
9337                 .write_u64 = cpuusage_write,
9338         },
9339 };
9340
9341 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9342 {
9343         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9344 }
9345
9346 /*
9347  * charge this task's execution time to its accounting group.
9348  *
9349  * called with rq->lock held.
9350  */
9351 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9352 {
9353         struct cpuacct *ca;
9354
9355         if (!cpuacct_subsys.active)
9356                 return;
9357
9358         ca = task_ca(tsk);
9359         if (ca) {
9360                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9361
9362                 *cpuusage += cputime;
9363         }
9364 }
9365
9366 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9367         .name = "cpuacct",
9368         .create = cpuacct_create,
9369         .destroy = cpuacct_destroy,
9370         .populate = cpuacct_populate,
9371         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9372 };
9373 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */