[PATCH] idle cputime accounting
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128 /*
129  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
130  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
131  */
132 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
133 {
134         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
135 }
136
137 /*
138  * Each time a sched group cpu_power is changed,
139  * we must compute its reciprocal value
140  */
141 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
142 {
143         sg->__cpu_power += val;
144         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
145 }
146 #endif
147
148 static inline int rt_policy(int policy)
149 {
150         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
151                 return 1;
152         return 0;
153 }
154
155 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
156 {
157         return rt_policy(p->policy);
158 }
159
160 /*
161  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
162  */
163 struct rt_prio_array {
164         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
165         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
166 };
167
168 struct rt_bandwidth {
169         /* nests inside the rq lock: */
170         spinlock_t              rt_runtime_lock;
171         ktime_t                 rt_period;
172         u64                     rt_runtime;
173         struct hrtimer          rt_period_timer;
174 };
175
176 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
177
178 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
179
180 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
181 {
182         struct rt_bandwidth *rt_b =
183                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
184         ktime_t now;
185         int overrun;
186         int idle = 0;
187
188         for (;;) {
189                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
190                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
191
192                 if (!overrun)
193                         break;
194
195                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
196         }
197
198         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
199 }
200
201 static
202 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
203 {
204         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
205         rt_b->rt_runtime = runtime;
206
207         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
208
209         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
210                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
211         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
212 }
213
214 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
215 {
216         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
217 }
218
219 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
220 {
221         ktime_t now;
222
223         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
224                 return;
225
226         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                 return;
228
229         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
230         for (;;) {
231                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
232                         break;
233
234                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
235                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
236                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
237                                 HRTIMER_MODE_ABS);
238         }
239         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
240 }
241
242 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
243 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
244 {
245         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
246 }
247 #endif
248
249 /*
250  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
251  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
252  */
253 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
254
255 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
256
257 #include <linux/cgroup.h>
258
259 struct cfs_rq;
260
261 static LIST_HEAD(task_groups);
262
263 /* task group related information */
264 struct task_group {
265 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
266         struct cgroup_subsys_state css;
267 #endif
268
269 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
270         uid_t uid;
271 #endif
272
273 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
274         /* schedulable entities of this group on each cpu */
275         struct sched_entity **se;
276         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
277         struct cfs_rq **cfs_rq;
278         unsigned long shares;
279 #endif
280
281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
282         struct sched_rt_entity **rt_se;
283         struct rt_rq **rt_rq;
284
285         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
286 #endif
287
288         struct rcu_head rcu;
289         struct list_head list;
290
291         struct task_group *parent;
292         struct list_head siblings;
293         struct list_head children;
294 };
295
296 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
297
298 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
299 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
300 {
301         user->tg->uid = user->uid;
302 }
303
304 /*
305  * Root task group.
306  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
307  *      be a child to this group.
308  */
309 struct task_group root_task_group;
310
311 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
312 /* Default task group's sched entity on each cpu */
313 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
314 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
315 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
316 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
317
318 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
320 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
321 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
322 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
323 #define root_task_group init_task_group
324 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
325
326 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
327  * a task group's cpu shares.
328  */
329 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
330
331 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
332 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
333 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
334 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
335 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
336 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
337
338 /*
339  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
340  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
341  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
342  * too large, so as the shares value of a task group.
343  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
344  *  limitation from this.)
345  */
346 #define MIN_SHARES      2
347 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
348
349 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
350 #endif
351
352 /* Default task group.
353  *      Every task in system belong to this group at bootup.
354  */
355 struct task_group init_task_group;
356
357 /* return group to which a task belongs */
358 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
359 {
360         struct task_group *tg;
361
362 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
363         rcu_read_lock();
364         tg = __task_cred(p)->user->tg;
365         rcu_read_unlock();
366 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
367         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
368                                 struct task_group, css);
369 #else
370         tg = &init_task_group;
371 #endif
372         return tg;
373 }
374
375 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
376 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
377 {
378 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
379         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
380         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
381 #endif
382
383 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
384         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
385         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
386 #endif
387 }
388
389 #else
390
391 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
392 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
393 {
394         return NULL;
395 }
396
397 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
398
399 /* CFS-related fields in a runqueue */
400 struct cfs_rq {
401         struct load_weight load;
402         unsigned long nr_running;
403
404         u64 exec_clock;
405         u64 min_vruntime;
406
407         struct rb_root tasks_timeline;
408         struct rb_node *rb_leftmost;
409
410         struct list_head tasks;
411         struct list_head *balance_iterator;
412
413         /*
414          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
415          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
416          */
417         struct sched_entity *curr, *next, *last;
418
419         unsigned int nr_spread_over;
420
421 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
422         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
423
424         /*
425          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
426          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
427          * (like users, containers etc.)
428          *
429          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
430          * list is used during load balance.
431          */
432         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
433         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
434
435 #ifdef CONFIG_SMP
436         /*
437          * the part of load.weight contributed by tasks
438          */
439         unsigned long task_weight;
440
441         /*
442          *   h_load = weight * f(tg)
443          *
444          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
445          * this group.
446          */
447         unsigned long h_load;
448
449         /*
450          * this cpu's part of tg->shares
451          */
452         unsigned long shares;
453
454         /*
455          * load.weight at the time we set shares
456          */
457         unsigned long rq_weight;
458 #endif
459 #endif
460 };
461
462 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
463 struct rt_rq {
464         struct rt_prio_array active;
465         unsigned long rt_nr_running;
466 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
467         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
468 #endif
469 #ifdef CONFIG_SMP
470         unsigned long rt_nr_migratory;
471         int overloaded;
472 #endif
473         int rt_throttled;
474         u64 rt_time;
475         u64 rt_runtime;
476         /* Nests inside the rq lock: */
477         spinlock_t rt_runtime_lock;
478
479 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
480         unsigned long rt_nr_boosted;
481
482         struct rq *rq;
483         struct list_head leaf_rt_rq_list;
484         struct task_group *tg;
485         struct sched_rt_entity *rt_se;
486 #endif
487 };
488
489 #ifdef CONFIG_SMP
490
491 /*
492  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
493  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
494  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
495  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
496  * object.
497  *
498  */
499 struct root_domain {
500         atomic_t refcount;
501         cpumask_t span;
502         cpumask_t online;
503
504         /*
505          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
506          * one runnable RT task.
507          */
508         cpumask_t rto_mask;
509         atomic_t rto_count;
510 #ifdef CONFIG_SMP
511         struct cpupri cpupri;
512 #endif
513 };
514
515 /*
516  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
517  * members (mimicking the global state we have today).
518  */
519 static struct root_domain def_root_domain;
520
521 #endif
522
523 /*
524  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
525  *
526  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
527  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
528  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
529  */
530 struct rq {
531         /* runqueue lock: */
532         spinlock_t lock;
533
534         /*
535          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
536          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
537          */
538         unsigned long nr_running;
539         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
540         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
541         unsigned char idle_at_tick;
542 #ifdef CONFIG_NO_HZ
543         unsigned long last_tick_seen;
544         unsigned char in_nohz_recently;
545 #endif
546         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
547         struct load_weight load;
548         unsigned long nr_load_updates;
549         u64 nr_switches;
550
551         struct cfs_rq cfs;
552         struct rt_rq rt;
553
554 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
555         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
556         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
557 #endif
558 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
559         struct list_head leaf_rt_rq_list;
560 #endif
561
562         /*
563          * This is part of a global counter where only the total sum
564          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
565          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
566          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
567          */
568         unsigned long nr_uninterruptible;
569
570         struct task_struct *curr, *idle;
571         unsigned long next_balance;
572         struct mm_struct *prev_mm;
573
574         u64 clock;
575
576         atomic_t nr_iowait;
577
578 #ifdef CONFIG_SMP
579         struct root_domain *rd;
580         struct sched_domain *sd;
581
582         /* For active balancing */
583         int active_balance;
584         int push_cpu;
585         /* cpu of this runqueue: */
586         int cpu;
587         int online;
588
589         unsigned long avg_load_per_task;
590
591         struct task_struct *migration_thread;
592         struct list_head migration_queue;
593 #endif
594
595 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
596 #ifdef CONFIG_SMP
597         int hrtick_csd_pending;
598         struct call_single_data hrtick_csd;
599 #endif
600         struct hrtimer hrtick_timer;
601 #endif
602
603 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
604         /* latency stats */
605         struct sched_info rq_sched_info;
606         unsigned long long rq_cpu_time;
607         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
608
609         /* sys_sched_yield() stats */
610         unsigned int yld_exp_empty;
611         unsigned int yld_act_empty;
612         unsigned int yld_both_empty;
613         unsigned int yld_count;
614
615         /* schedule() stats */
616         unsigned int sched_switch;
617         unsigned int sched_count;
618         unsigned int sched_goidle;
619
620         /* try_to_wake_up() stats */
621         unsigned int ttwu_count;
622         unsigned int ttwu_local;
623
624         /* BKL stats */
625         unsigned int bkl_count;
626 #endif
627 };
628
629 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
630
631 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
632 {
633         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
634 }
635
636 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
637 {
638 #ifdef CONFIG_SMP
639         return rq->cpu;
640 #else
641         return 0;
642 #endif
643 }
644
645 /*
646  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
647  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
648  *
649  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
650  * preempt-disabled sections.
651  */
652 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
653         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
654
655 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
656 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
657 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
658 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
659
660 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
661 {
662         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
663 }
664
665 /*
666  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
667  */
668 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
669 # define const_debug __read_mostly
670 #else
671 # define const_debug static const
672 #endif
673
674 /**
675  * runqueue_is_locked
676  *
677  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
678  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
679  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
680  */
681 int runqueue_is_locked(void)
682 {
683         int cpu = get_cpu();
684         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
685         int ret;
686
687         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
688         put_cpu();
689         return ret;
690 }
691
692 /*
693  * Debugging: various feature bits
694  */
695
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         __SCHED_FEAT_##name ,
698
699 enum {
700 #include "sched_features.h"
701 };
702
703 #undef SCHED_FEAT
704
705 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
706         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
707
708 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
709 #include "sched_features.h"
710         0;
711
712 #undef SCHED_FEAT
713
714 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
715 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
716         #name ,
717
718 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
719 #include "sched_features.h"
720         NULL
721 };
722
723 #undef SCHED_FEAT
724
725 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
726 {
727         int i;
728
729         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
730                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
731                         seq_puts(m, "NO_");
732                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
733         }
734         seq_puts(m, "\n");
735
736         return 0;
737 }
738
739 static ssize_t
740 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
741                 size_t cnt, loff_t *ppos)
742 {
743         char buf[64];
744         char *cmp = buf;
745         int neg = 0;
746         int i;
747
748         if (cnt > 63)
749                 cnt = 63;
750
751         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
752                 return -EFAULT;
753
754         buf[cnt] = 0;
755
756         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
757                 neg = 1;
758                 cmp += 3;
759         }
760
761         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
762                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
763
764                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
765                         if (neg)
766                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
767                         else
768                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
769                         break;
770                 }
771         }
772
773         if (!sched_feat_names[i])
774                 return -EINVAL;
775
776         filp->f_pos += cnt;
777
778         return cnt;
779 }
780
781 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
782 {
783         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
784 }
785
786 static struct file_operations sched_feat_fops = {
787         .open           = sched_feat_open,
788         .write          = sched_feat_write,
789         .read           = seq_read,
790         .llseek         = seq_lseek,
791         .release        = single_release,
792 };
793
794 static __init int sched_init_debug(void)
795 {
796         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
797                         &sched_feat_fops);
798
799         return 0;
800 }
801 late_initcall(sched_init_debug);
802
803 #endif
804
805 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
806
807 /*
808  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
809  * Limited because this is done with IRQs disabled.
810  */
811 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
812
813 /*
814  * ratelimit for updating the group shares.
815  * default: 0.25ms
816  */
817 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
818
819 /*
820  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
821  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
822  * default: 4
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
825
826 /*
827  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
828  * default: 1s
829  */
830 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
831
832 static __read_mostly int scheduler_running;
833
834 /*
835  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
836  * default: 0.95s
837  */
838 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
839
840 static inline u64 global_rt_period(void)
841 {
842         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
843 }
844
845 static inline u64 global_rt_runtime(void)
846 {
847         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
848                 return RUNTIME_INF;
849
850         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 #ifndef prepare_arch_switch
854 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
855 #endif
856 #ifndef finish_arch_switch
857 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
858 #endif
859
860 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
861 {
862         return rq->curr == p;
863 }
864
865 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
866 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
867 {
868         return task_current(rq, p);
869 }
870
871 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
872 {
873 }
874
875 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
876 {
877 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
878         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
879         rq->lock.owner = current;
880 #endif
881         /*
882          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
883          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
884          * prev into current:
885          */
886         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
887
888         spin_unlock_irq(&rq->lock);
889 }
890
891 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
892 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
893 {
894 #ifdef CONFIG_SMP
895         return p->oncpu;
896 #else
897         return task_current(rq, p);
898 #endif
899 }
900
901 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
902 {
903 #ifdef CONFIG_SMP
904         /*
905          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
906          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
907          * here.
908          */
909         next->oncpu = 1;
910 #endif
911 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
912         spin_unlock_irq(&rq->lock);
913 #else
914         spin_unlock(&rq->lock);
915 #endif
916 }
917
918 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
919 {
920 #ifdef CONFIG_SMP
921         /*
922          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
923          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
924          * finished.
925          */
926         smp_wmb();
927         prev->oncpu = 0;
928 #endif
929 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
930         local_irq_enable();
931 #endif
932 }
933 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
934
935 /*
936  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
937  * Must be called interrupts disabled.
938  */
939 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
940         __acquires(rq->lock)
941 {
942         for (;;) {
943                 struct rq *rq = task_rq(p);
944                 spin_lock(&rq->lock);
945                 if (likely(rq == task_rq(p)))
946                         return rq;
947                 spin_unlock(&rq->lock);
948         }
949 }
950
951 /*
952  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
953  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
954  * explicitly disabling preemption.
955  */
956 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
957         __acquires(rq->lock)
958 {
959         struct rq *rq;
960
961         for (;;) {
962                 local_irq_save(*flags);
963                 rq = task_rq(p);
964                 spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p)))
966                         return rq;
967                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
968         }
969 }
970
971 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
972 {
973         struct rq *rq = task_rq(p);
974
975         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
976         spin_unlock_wait(&rq->lock);
977 }
978
979 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
980         __releases(rq->lock)
981 {
982         spin_unlock(&rq->lock);
983 }
984
985 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
986         __releases(rq->lock)
987 {
988         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
989 }
990
991 /*
992  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
993  */
994 static struct rq *this_rq_lock(void)
995         __acquires(rq->lock)
996 {
997         struct rq *rq;
998
999         local_irq_disable();
1000         rq = this_rq();
1001         spin_lock(&rq->lock);
1002
1003         return rq;
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1007 /*
1008  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1009  *
1010  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1011  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1012  * reschedule event.
1013  *
1014  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1015  * rq->lock.
1016  */
1017
1018 /*
1019  * Use hrtick when:
1020  *  - enabled by features
1021  *  - hrtimer is actually high res
1022  */
1023 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (!sched_feat(HRTICK))
1026                 return 0;
1027         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1028                 return 0;
1029         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1030 }
1031
1032 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1033 {
1034         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1035                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * High-resolution timer tick.
1040  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1041  */
1042 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1043 {
1044         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1045
1046         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1047
1048         spin_lock(&rq->lock);
1049         update_rq_clock(rq);
1050         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1051         spin_unlock(&rq->lock);
1052
1053         return HRTIMER_NORESTART;
1054 }
1055
1056 #ifdef CONFIG_SMP
1057 /*
1058  * called from hardirq (IPI) context
1059  */
1060 static void __hrtick_start(void *arg)
1061 {
1062         struct rq *rq = arg;
1063
1064         spin_lock(&rq->lock);
1065         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1066         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1067         spin_unlock(&rq->lock);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Called to set the hrtick timer state.
1072  *
1073  * called with rq->lock held and irqs disabled
1074  */
1075 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1076 {
1077         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1078         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1079
1080         hrtimer_set_expires(timer, time);
1081
1082         if (rq == this_rq()) {
1083                 hrtimer_restart(timer);
1084         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1085                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1086                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1087         }
1088 }
1089
1090 static int
1091 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1092 {
1093         int cpu = (int)(long)hcpu;
1094
1095         switch (action) {
1096         case CPU_UP_CANCELED:
1097         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1098         case CPU_DOWN_PREPARE:
1099         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1100         case CPU_DEAD:
1101         case CPU_DEAD_FROZEN:
1102                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1103                 return NOTIFY_OK;
1104         }
1105
1106         return NOTIFY_DONE;
1107 }
1108
1109 static __init void init_hrtick(void)
1110 {
1111         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1112 }
1113 #else
1114 /*
1115  * Called to set the hrtick timer state.
1116  *
1117  * called with rq->lock held and irqs disabled
1118  */
1119 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1120 {
1121         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1122 }
1123
1124 static inline void init_hrtick(void)
1125 {
1126 }
1127 #endif /* CONFIG_SMP */
1128
1129 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1130 {
1131 #ifdef CONFIG_SMP
1132         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1133
1134         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1135         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1136         rq->hrtick_csd.info = rq;
1137 #endif
1138
1139         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1140         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1141 }
1142 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1143 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1144 {
1145 }
1146
1147 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1148 {
1149 }
1150
1151 static inline void init_hrtick(void)
1152 {
1153 }
1154 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1155
1156 /*
1157  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1158  *
1159  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1160  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1161  * the target CPU.
1162  */
1163 #ifdef CONFIG_SMP
1164
1165 #ifndef tsk_is_polling
1166 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1167 #endif
1168
1169 static void resched_task(struct task_struct *p)
1170 {
1171         int cpu;
1172
1173         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1174
1175         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1176                 return;
1177
1178         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1179
1180         cpu = task_cpu(p);
1181         if (cpu == smp_processor_id())
1182                 return;
1183
1184         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1185         smp_mb();
1186         if (!tsk_is_polling(p))
1187                 smp_send_reschedule(cpu);
1188 }
1189
1190 static void resched_cpu(int cpu)
1191 {
1192         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1193         unsigned long flags;
1194
1195         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1196                 return;
1197         resched_task(cpu_curr(cpu));
1198         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1199 }
1200
1201 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1202 /*
1203  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1204  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1205  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1206  * idle system the next event might even be infinite time into the
1207  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1208  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1209  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1210  * wheel for the next timer event.
1211  */
1212 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1213 {
1214         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1215
1216         if (cpu == smp_processor_id())
1217                 return;
1218
1219         /*
1220          * This is safe, as this function is called with the timer
1221          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1222          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1223          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1224          * timer into account automatically.
1225          */
1226         if (rq->curr != rq->idle)
1227                 return;
1228
1229         /*
1230          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1231          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1232          * idle task through an additional NOOP schedule()
1233          */
1234         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1235
1236         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1237         smp_mb();
1238         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1239                 smp_send_reschedule(cpu);
1240 }
1241 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1242
1243 #else /* !CONFIG_SMP */
1244 static void resched_task(struct task_struct *p)
1245 {
1246         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1247         set_tsk_need_resched(p);
1248 }
1249 #endif /* CONFIG_SMP */
1250
1251 #if BITS_PER_LONG == 32
1252 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1253 #else
1254 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1255 #endif
1256
1257 #define WMULT_SHIFT     32
1258
1259 /*
1260  * Shift right and round:
1261  */
1262 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1263
1264 /*
1265  * delta *= weight / lw
1266  */
1267 static unsigned long
1268 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1269                 struct load_weight *lw)
1270 {
1271         u64 tmp;
1272
1273         if (!lw->inv_weight) {
1274                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1275                         lw->inv_weight = 1;
1276                 else
1277                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1278                                 / (lw->weight+1);
1279         }
1280
1281         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1282         /*
1283          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1284          */
1285         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1286                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1287                         WMULT_SHIFT/2);
1288         else
1289                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1290
1291         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1292 }
1293
1294 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1295 {
1296         lw->weight += inc;
1297         lw->inv_weight = 0;
1298 }
1299
1300 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1301 {
1302         lw->weight -= dec;
1303         lw->inv_weight = 0;
1304 }
1305
1306 /*
1307  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1308  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1309  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1310  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1311  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1312  * slice expiry etc.
1313  */
1314
1315 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1316 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1317
1318 /*
1319  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1320  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1321  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1322  * that remained on nice 0.
1323  *
1324  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1325  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1326  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1327  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1328  * the relative distance between them is ~25%.)
1329  */
1330 static const int prio_to_weight[40] = {
1331  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1332  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1333  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1334  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1335  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1336  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1337  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1338  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1339 };
1340
1341 /*
1342  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1343  *
1344  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1345  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1346  * into multiplications:
1347  */
1348 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1349  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1350  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1351  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1352  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1353  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1354  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1355  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1356  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1357 };
1358
1359 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1360
1361 /*
1362  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1363  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1364  * structures to the load-balancing proper:
1365  */
1366 struct rq_iterator {
1367         void *arg;
1368         struct task_struct *(*start)(void *);
1369         struct task_struct *(*next)(void *);
1370 };
1371
1372 #ifdef CONFIG_SMP
1373 static unsigned long
1374 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1375               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1376               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1377               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1378
1379 static int
1380 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1381                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1382                    struct rq_iterator *iterator);
1383 #endif
1384
1385 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1386 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1387 #else
1388 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1389 #endif
1390
1391 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1392 {
1393         update_load_add(&rq->load, load);
1394 }
1395
1396 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1397 {
1398         update_load_sub(&rq->load, load);
1399 }
1400
1401 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1402 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1403
1404 /*
1405  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1406  * leaving it for the final time.
1407  */
1408 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1409 {
1410         struct task_group *parent, *child;
1411         int ret;
1412
1413         rcu_read_lock();
1414         parent = &root_task_group;
1415 down:
1416         ret = (*down)(parent, data);
1417         if (ret)
1418                 goto out_unlock;
1419         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1420                 parent = child;
1421                 goto down;
1422
1423 up:
1424                 continue;
1425         }
1426         ret = (*up)(parent, data);
1427         if (ret)
1428                 goto out_unlock;
1429
1430         child = parent;
1431         parent = parent->parent;
1432         if (parent)
1433                 goto up;
1434 out_unlock:
1435         rcu_read_unlock();
1436
1437         return ret;
1438 }
1439
1440 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1441 {
1442         return 0;
1443 }
1444 #endif
1445
1446 #ifdef CONFIG_SMP
1447 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1448 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1449 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1450
1451 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1452 {
1453         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1454         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1455
1456         if (nr_running)
1457                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1458         else
1459                 rq->avg_load_per_task = 0;
1460
1461         return rq->avg_load_per_task;
1462 }
1463
1464 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1465
1466 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1467
1468 /*
1469  * Calculate and set the cpu's group shares.
1470  */
1471 static void
1472 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1473                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1474 {
1475         unsigned long shares;
1476         unsigned long rq_weight;
1477
1478         if (!tg->se[cpu])
1479                 return;
1480
1481         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1482
1483         /*
1484          *           \Sum shares * rq_weight
1485          * shares =  -----------------------
1486          *               \Sum rq_weight
1487          *
1488          */
1489         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1490         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1491
1492         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1493                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1494                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1495                 unsigned long flags;
1496
1497                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1498                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1499
1500                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1501                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1502         }
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1507  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1508  * parent group depends on the shares of its child groups.
1509  */
1510 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1511 {
1512         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1513         unsigned long shares = 0;
1514         struct sched_domain *sd = data;
1515         int i;
1516
1517         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1518                 /*
1519                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1520                  * is one of average load so that when a new task gets to
1521                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1522                  */
1523                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1524                 if (!weight)
1525                         weight = NICE_0_LOAD;
1526
1527                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1528                 rq_weight += weight;
1529                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1530         }
1531
1532         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1533                 shares = tg->shares;
1534
1535         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1536                 shares = tg->shares;
1537
1538         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1539                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1540
1541         return 0;
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1546  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1547  * group is a fraction of its parents load.
1548  */
1549 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1550 {
1551         unsigned long load;
1552         long cpu = (long)data;
1553
1554         if (!tg->parent) {
1555                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1556         } else {
1557                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1558                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1559                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1560         }
1561
1562         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1563
1564         return 0;
1565 }
1566
1567 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1568 {
1569         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1570         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1571
1572         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1573                 sd->last_update = now;
1574                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1575         }
1576 }
1577
1578 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1579 {
1580         spin_unlock(&rq->lock);
1581         update_shares(sd);
1582         spin_lock(&rq->lock);
1583 }
1584
1585 static void update_h_load(long cpu)
1586 {
1587         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1588 }
1589
1590 #else
1591
1592 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1593 {
1594 }
1595
1596 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1597 {
1598 }
1599
1600 #endif
1601
1602 /*
1603  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1604  */
1605 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1606         __releases(this_rq->lock)
1607         __acquires(busiest->lock)
1608         __acquires(this_rq->lock)
1609 {
1610         int ret = 0;
1611
1612         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1613                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1614                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1615                 BUG_ON(1);
1616         }
1617         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1618                 if (busiest < this_rq) {
1619                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1620                         spin_lock(&busiest->lock);
1621                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1622                         ret = 1;
1623                 } else
1624                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1625         }
1626         return ret;
1627 }
1628
1629 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1630         __releases(busiest->lock)
1631 {
1632         spin_unlock(&busiest->lock);
1633         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1634 }
1635 #endif
1636
1637 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1638 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1639 {
1640 #ifdef CONFIG_SMP
1641         cfs_rq->shares = shares;
1642 #endif
1643 }
1644 #endif
1645
1646 #include "sched_stats.h"
1647 #include "sched_idletask.c"
1648 #include "sched_fair.c"
1649 #include "sched_rt.c"
1650 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1651 # include "sched_debug.c"
1652 #endif
1653
1654 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1655 #define for_each_class(class) \
1656    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1657
1658 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1659 {
1660         rq->nr_running++;
1661 }
1662
1663 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1664 {
1665         rq->nr_running--;
1666 }
1667
1668 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1669 {
1670         if (task_has_rt_policy(p)) {
1671                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1672                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1673                 return;
1674         }
1675
1676         /*
1677          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1678          */
1679         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1680                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1681                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1682                 return;
1683         }
1684
1685         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1686         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1687 }
1688
1689 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1690 {
1691         s64 diff = sample - *avg;
1692         *avg += diff >> 3;
1693 }
1694
1695 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1696 {
1697         sched_info_queued(p);
1698         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1699         p->se.on_rq = 1;
1700 }
1701
1702 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1703 {
1704         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1705                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1706                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1707                 p->se.last_wakeup = 0;
1708         }
1709
1710         sched_info_dequeued(p);
1711         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1712         p->se.on_rq = 0;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1717  */
1718 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1719 {
1720         return p->static_prio;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1725  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1726  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1727  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1728  * estimator recalculates.
1729  */
1730 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1731 {
1732         int prio;
1733
1734         if (task_has_rt_policy(p))
1735                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1736         else
1737                 prio = __normal_prio(p);
1738         return prio;
1739 }
1740
1741 /*
1742  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1743  * taken into account by the scheduler. This value might
1744  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1745  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1746  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1747  */
1748 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1749 {
1750         p->normal_prio = normal_prio(p);
1751         /*
1752          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1753          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1754          * to the normal priority:
1755          */
1756         if (!rt_prio(p->prio))
1757                 return p->normal_prio;
1758         return p->prio;
1759 }
1760
1761 /*
1762  * activate_task - move a task to the runqueue.
1763  */
1764 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1765 {
1766         if (task_contributes_to_load(p))
1767                 rq->nr_uninterruptible--;
1768
1769         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1770         inc_nr_running(rq);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1775  */
1776 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1777 {
1778         if (task_contributes_to_load(p))
1779                 rq->nr_uninterruptible++;
1780
1781         dequeue_task(rq, p, sleep);
1782         dec_nr_running(rq);
1783 }
1784
1785 /**
1786  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1787  * @p: the task in question.
1788  */
1789 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1790 {
1791         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1792 }
1793
1794 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1795 {
1796         set_task_rq(p, cpu);
1797 #ifdef CONFIG_SMP
1798         /*
1799          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1800          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1801          * per-task data have been completed by this moment.
1802          */
1803         smp_wmb();
1804         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1805 #endif
1806 }
1807
1808 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1809                                        const struct sched_class *prev_class,
1810                                        int oldprio, int running)
1811 {
1812         if (prev_class != p->sched_class) {
1813                 if (prev_class->switched_from)
1814                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1815                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1816         } else
1817                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1818 }
1819
1820 #ifdef CONFIG_SMP
1821
1822 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1823 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1824 {
1825         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Is this task likely cache-hot:
1830  */
1831 static int
1832 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1833 {
1834         s64 delta;
1835
1836         /*
1837          * Buddy candidates are cache hot:
1838          */
1839         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1840                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1841                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1842                 return 1;
1843
1844         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1845                 return 0;
1846
1847         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1848                 return 1;
1849         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1850                 return 0;
1851
1852         delta = now - p->se.exec_start;
1853
1854         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1855 }
1856
1857
1858 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1859 {
1860         int old_cpu = task_cpu(p);
1861         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1862         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1863                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1864         u64 clock_offset;
1865
1866         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1867
1868         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1869
1870 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1871         if (p->se.wait_start)
1872                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1873         if (p->se.sleep_start)
1874                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1875         if (p->se.block_start)
1876                 p->se.block_start -= clock_offset;
1877         if (old_cpu != new_cpu) {
1878                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1879                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1880                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1881         }
1882 #endif
1883         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1884                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1885
1886         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1887 }
1888
1889 struct migration_req {
1890         struct list_head list;
1891
1892         struct task_struct *task;
1893         int dest_cpu;
1894
1895         struct completion done;
1896 };
1897
1898 /*
1899  * The task's runqueue lock must be held.
1900  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1901  */
1902 static int
1903 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1904 {
1905         struct rq *rq = task_rq(p);
1906
1907         /*
1908          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1909          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1910          */
1911         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1912                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1913                 return 0;
1914         }
1915
1916         init_completion(&req->done);
1917         req->task = p;
1918         req->dest_cpu = dest_cpu;
1919         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1920
1921         return 1;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1926  *
1927  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1928  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1929  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1930  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1931  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1932  * @p has remained unscheduled the whole time.
1933  *
1934  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1935  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1936  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1937  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1938  * waiting to become inactive.
1939  */
1940 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1941 {
1942         unsigned long flags;
1943         int running, on_rq;
1944         unsigned long ncsw;
1945         struct rq *rq;
1946
1947         for (;;) {
1948                 /*
1949                  * We do the initial early heuristics without holding
1950                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1951                  * the runqueue lock when things look like they will
1952                  * work out!
1953                  */
1954                 rq = task_rq(p);
1955
1956                 /*
1957                  * If the task is actively running on another CPU
1958                  * still, just relax and busy-wait without holding
1959                  * any locks.
1960                  *
1961                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1962                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1963                  * But we don't care, since "task_running()" will
1964                  * return false if the runqueue has changed and p
1965                  * is actually now running somewhere else!
1966                  */
1967                 while (task_running(rq, p)) {
1968                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1969                                 return 0;
1970                         cpu_relax();
1971                 }
1972
1973                 /*
1974                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1975                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1976                  * just go back and repeat.
1977                  */
1978                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1979                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1980                 running = task_running(rq, p);
1981                 on_rq = p->se.on_rq;
1982                 ncsw = 0;
1983                 if (!match_state || p->state == match_state)
1984                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1985                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1986
1987                 /*
1988                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1989                  */
1990                 if (unlikely(!ncsw))
1991                         break;
1992
1993                 /*
1994                  * Was it really running after all now that we
1995                  * checked with the proper locks actually held?
1996                  *
1997                  * Oops. Go back and try again..
1998                  */
1999                 if (unlikely(running)) {
2000                         cpu_relax();
2001                         continue;
2002                 }
2003
2004                 /*
2005                  * It's not enough that it's not actively running,
2006                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2007                  * preempted!
2008                  *
2009                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2010                  * running right now), it's preempted, and we should
2011                  * yield - it could be a while.
2012                  */
2013                 if (unlikely(on_rq)) {
2014                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2015                         continue;
2016                 }
2017
2018                 /*
2019                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2020                  * runnable, which means that it will never become
2021                  * running in the future either. We're all done!
2022                  */
2023                 break;
2024         }
2025
2026         return ncsw;
2027 }
2028
2029 /***
2030  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2031  * @p: the to-be-kicked thread
2032  *
2033  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2034  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2035  *
2036  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2037  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2038  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2039  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2040  * achieved as well.
2041  */
2042 void kick_process(struct task_struct *p)
2043 {
2044         int cpu;
2045
2046         preempt_disable();
2047         cpu = task_cpu(p);
2048         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2049                 smp_send_reschedule(cpu);
2050         preempt_enable();
2051 }
2052
2053 /*
2054  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2055  * according to the scheduling class and "nice" value.
2056  *
2057  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2058  * balance conservatively.
2059  */
2060 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2061 {
2062         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2063         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2064
2065         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2066                 return total;
2067
2068         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2073  * according to the scheduling class and "nice" value.
2074  */
2075 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2076 {
2077         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2078         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2079
2080         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2081                 return total;
2082
2083         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2084 }
2085
2086 /*
2087  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2088  * domain.
2089  */
2090 static struct sched_group *
2091 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2092 {
2093         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2094         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2095         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2096         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2097
2098         do {
2099                 unsigned long load, avg_load;
2100                 int local_group;
2101                 int i;
2102
2103                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2104                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2105                         continue;
2106
2107                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2108
2109                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2110                 avg_load = 0;
2111
2112                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2113                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2114                         if (local_group)
2115                                 load = source_load(i, load_idx);
2116                         else
2117                                 load = target_load(i, load_idx);
2118
2119                         avg_load += load;
2120                 }
2121
2122                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2123                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2124                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2125
2126                 if (local_group) {
2127                         this_load = avg_load;
2128                         this = group;
2129                 } else if (avg_load < min_load) {
2130                         min_load = avg_load;
2131                         idlest = group;
2132                 }
2133         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2134
2135         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2136                 return NULL;
2137         return idlest;
2138 }
2139
2140 /*
2141  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2142  */
2143 static int
2144 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2145                 cpumask_t *tmp)
2146 {
2147         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2148         int idlest = -1;
2149         int i;
2150
2151         /* Traverse only the allowed CPUs */
2152         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2153
2154         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2155                 load = weighted_cpuload(i);
2156
2157                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2158                         min_load = load;
2159                         idlest = i;
2160                 }
2161         }
2162
2163         return idlest;
2164 }
2165
2166 /*
2167  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2168  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2169  * SD_BALANCE_EXEC.
2170  *
2171  * Balance, ie. select the least loaded group.
2172  *
2173  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2174  *
2175  * preempt must be disabled.
2176  */
2177 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2178 {
2179         struct task_struct *t = current;
2180         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2181
2182         for_each_domain(cpu, tmp) {
2183                 /*
2184                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2185                  */
2186                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2187                         break;
2188                 if (tmp->flags & flag)
2189                         sd = tmp;
2190         }
2191
2192         if (sd)
2193                 update_shares(sd);
2194
2195         while (sd) {
2196                 cpumask_t span, tmpmask;
2197                 struct sched_group *group;
2198                 int new_cpu, weight;
2199
2200                 if (!(sd->flags & flag)) {
2201                         sd = sd->child;
2202                         continue;
2203                 }
2204
2205                 span = sd->span;
2206                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2207                 if (!group) {
2208                         sd = sd->child;
2209                         continue;
2210                 }
2211
2212                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2213                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2214                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2215                         sd = sd->child;
2216                         continue;
2217                 }
2218
2219                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2220                 cpu = new_cpu;
2221                 sd = NULL;
2222                 weight = cpus_weight(span);
2223                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2224                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2225                                 break;
2226                         if (tmp->flags & flag)
2227                                 sd = tmp;
2228                 }
2229                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2230         }
2231
2232         return cpu;
2233 }
2234
2235 #endif /* CONFIG_SMP */
2236
2237 /***
2238  * try_to_wake_up - wake up a thread
2239  * @p: the to-be-woken-up thread
2240  * @state: the mask of task states that can be woken
2241  * @sync: do a synchronous wakeup?
2242  *
2243  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2244  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2245  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2246  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2247  * runnable without the overhead of this.
2248  *
2249  * returns failure only if the task is already active.
2250  */
2251 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2252 {
2253         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2254         unsigned long flags;
2255         long old_state;
2256         struct rq *rq;
2257
2258         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2259                 sync = 0;
2260
2261 #ifdef CONFIG_SMP
2262         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2263                 struct sched_domain *sd;
2264
2265                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2266                 cpu = task_cpu(p);
2267
2268                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2269                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2270                                 update_shares(sd);
2271                                 break;
2272                         }
2273                 }
2274         }
2275 #endif
2276
2277         smp_wmb();
2278         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2279         update_rq_clock(rq);
2280         old_state = p->state;
2281         if (!(old_state & state))
2282                 goto out;
2283
2284         if (p->se.on_rq)
2285                 goto out_running;
2286
2287         cpu = task_cpu(p);
2288         orig_cpu = cpu;
2289         this_cpu = smp_processor_id();
2290
2291 #ifdef CONFIG_SMP
2292         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2293                 goto out_activate;
2294
2295         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2296         if (cpu != orig_cpu) {
2297                 set_task_cpu(p, cpu);
2298                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2299                 /* might preempt at this point */
2300                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2301                 old_state = p->state;
2302                 if (!(old_state & state))
2303                         goto out;
2304                 if (p->se.on_rq)
2305                         goto out_running;
2306
2307                 this_cpu = smp_processor_id();
2308                 cpu = task_cpu(p);
2309         }
2310
2311 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2312         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2313         if (cpu == this_cpu)
2314                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2315         else {
2316                 struct sched_domain *sd;
2317                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2318                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2319                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2320                                 break;
2321                         }
2322                 }
2323         }
2324 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2325
2326 out_activate:
2327 #endif /* CONFIG_SMP */
2328         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2329         if (sync)
2330                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2331         if (orig_cpu != cpu)
2332                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2333         if (cpu == this_cpu)
2334                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2335         else
2336                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2337         activate_task(rq, p, 1);
2338         success = 1;
2339
2340 out_running:
2341         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2342         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2343
2344         p->state = TASK_RUNNING;
2345 #ifdef CONFIG_SMP
2346         if (p->sched_class->task_wake_up)
2347                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2348 #endif
2349 out:
2350         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2351
2352         task_rq_unlock(rq, &flags);
2353
2354         return success;
2355 }
2356
2357 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2358 {
2359         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2360 }
2361 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2362
2363 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2364 {
2365         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2366 }
2367
2368 /*
2369  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2370  * p is forked by current.
2371  *
2372  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2373  */
2374 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2375 {
2376         p->se.exec_start                = 0;
2377         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2378         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2379         p->se.last_wakeup               = 0;
2380         p->se.avg_overlap               = 0;
2381
2382 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2383         p->se.wait_start                = 0;
2384         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2385         p->se.sleep_start               = 0;
2386         p->se.block_start               = 0;
2387         p->se.sleep_max                 = 0;
2388         p->se.block_max                 = 0;
2389         p->se.exec_max                  = 0;
2390         p->se.slice_max                 = 0;
2391         p->se.wait_max                  = 0;
2392 #endif
2393
2394         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2395         p->se.on_rq = 0;
2396         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2397
2398 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2399         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2400 #endif
2401
2402         /*
2403          * We mark the process as running here, but have not actually
2404          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2405          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2406          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2407          */
2408         p->state = TASK_RUNNING;
2409 }
2410
2411 /*
2412  * fork()/clone()-time setup:
2413  */
2414 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2415 {
2416         int cpu = get_cpu();
2417
2418         __sched_fork(p);
2419
2420 #ifdef CONFIG_SMP
2421         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2422 #endif
2423         set_task_cpu(p, cpu);
2424
2425         /*
2426          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2427          */
2428         p->prio = current->normal_prio;
2429         if (!rt_prio(p->prio))
2430                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2431
2432 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2433         if (likely(sched_info_on()))
2434                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2435 #endif
2436 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2437         p->oncpu = 0;
2438 #endif
2439 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2440         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2441         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2442 #endif
2443         put_cpu();
2444 }
2445
2446 /*
2447  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2448  *
2449  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2450  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2451  * on the runqueue and wakes it.
2452  */
2453 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2454 {
2455         unsigned long flags;
2456         struct rq *rq;
2457
2458         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2459         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2460         update_rq_clock(rq);
2461
2462         p->prio = effective_prio(p);
2463
2464         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2465                 activate_task(rq, p, 0);
2466         } else {
2467                 /*
2468                  * Let the scheduling class do new task startup
2469                  * management (if any):
2470                  */
2471                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2472                 inc_nr_running(rq);
2473         }
2474         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2475         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2476 #ifdef CONFIG_SMP
2477         if (p->sched_class->task_wake_up)
2478                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2479 #endif
2480         task_rq_unlock(rq, &flags);
2481 }
2482
2483 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2484
2485 /**
2486  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2487  * @notifier: notifier struct to register
2488  */
2489 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2490 {
2491         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2492 }
2493 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2494
2495 /**
2496  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2497  * @notifier: notifier struct to unregister
2498  *
2499  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2500  */
2501 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2502 {
2503         hlist_del(&notifier->link);
2504 }
2505 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2506
2507 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2508 {
2509         struct preempt_notifier *notifier;
2510         struct hlist_node *node;
2511
2512         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2513                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2514 }
2515
2516 static void
2517 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2518                                  struct task_struct *next)
2519 {
2520         struct preempt_notifier *notifier;
2521         struct hlist_node *node;
2522
2523         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2524                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2525 }
2526
2527 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2528
2529 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2530 {
2531 }
2532
2533 static void
2534 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2535                                  struct task_struct *next)
2536 {
2537 }
2538
2539 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2540
2541 /**
2542  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2543  * @rq: the runqueue preparing to switch
2544  * @prev: the current task that is being switched out
2545  * @next: the task we are going to switch to.
2546  *
2547  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2548  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2549  * switch.
2550  *
2551  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2552  * hooks.
2553  */
2554 static inline void
2555 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2556                     struct task_struct *next)
2557 {
2558         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2559         prepare_lock_switch(rq, next);
2560         prepare_arch_switch(next);
2561 }
2562
2563 /**
2564  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2565  * @rq: runqueue associated with task-switch
2566  * @prev: the thread we just switched away from.
2567  *
2568  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2569  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2570  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2571  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2572  *
2573  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2574  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2575  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2576  * details.)
2577  */
2578 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2579         __releases(rq->lock)
2580 {
2581         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2582         long prev_state;
2583
2584         rq->prev_mm = NULL;
2585
2586         /*
2587          * A task struct has one reference for the use as "current".
2588          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2589          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2590          * the scheduled task must drop that reference.
2591          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2592          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2593          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2594          * be dropped twice.
2595          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2596          */
2597         prev_state = prev->state;
2598         finish_arch_switch(prev);
2599         finish_lock_switch(rq, prev);
2600 #ifdef CONFIG_SMP
2601         if (current->sched_class->post_schedule)
2602                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2603 #endif
2604
2605         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2606         if (mm)
2607                 mmdrop(mm);
2608         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2609                 /*
2610                  * Remove function-return probe instances associated with this
2611                  * task and put them back on the free list.
2612                  */
2613                 kprobe_flush_task(prev);
2614                 put_task_struct(prev);
2615         }
2616 }
2617
2618 /**
2619  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2620  * @prev: the thread we just switched away from.
2621  */
2622 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2623         __releases(rq->lock)
2624 {
2625         struct rq *rq = this_rq();
2626
2627         finish_task_switch(rq, prev);
2628 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2629         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2630         preempt_enable();
2631 #endif
2632         if (current->set_child_tid)
2633                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2634 }
2635
2636 /*
2637  * context_switch - switch to the new MM and the new
2638  * thread's register state.
2639  */
2640 static inline void
2641 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2642                struct task_struct *next)
2643 {
2644         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2645
2646         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2647         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2648         mm = next->mm;
2649         oldmm = prev->active_mm;
2650         /*
2651          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2652          * combine the page table reload and the switch backend into
2653          * one hypercall.
2654          */
2655         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2656
2657         if (unlikely(!mm)) {
2658                 next->active_mm = oldmm;
2659                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2660                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2661         } else
2662                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2663
2664         if (unlikely(!prev->mm)) {
2665                 prev->active_mm = NULL;
2666                 rq->prev_mm = oldmm;
2667         }
2668         /*
2669          * Since the runqueue lock will be released by the next
2670          * task (which is an invalid locking op but in the case
2671          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2672          * do an early lockdep release here:
2673          */
2674 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2675         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2676 #endif
2677
2678         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2679         switch_to(prev, next, prev);
2680
2681         barrier();
2682         /*
2683          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2684          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2685          * frame will be invalid.
2686          */
2687         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2688 }
2689
2690 /*
2691  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2692  *
2693  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2694  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2695  * number of context switches performed since bootup.
2696  */
2697 unsigned long nr_running(void)
2698 {
2699         unsigned long i, sum = 0;
2700
2701         for_each_online_cpu(i)
2702                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2703
2704         return sum;
2705 }
2706
2707 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2708 {
2709         unsigned long i, sum = 0;
2710
2711         for_each_possible_cpu(i)
2712                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2713
2714         /*
2715          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2716          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2717          */
2718         if (unlikely((long)sum < 0))
2719                 sum = 0;
2720
2721         return sum;
2722 }
2723
2724 unsigned long long nr_context_switches(void)
2725 {
2726         int i;
2727         unsigned long long sum = 0;
2728
2729         for_each_possible_cpu(i)
2730                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2731
2732         return sum;
2733 }
2734
2735 unsigned long nr_iowait(void)
2736 {
2737         unsigned long i, sum = 0;
2738
2739         for_each_possible_cpu(i)
2740                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2741
2742         return sum;
2743 }
2744
2745 unsigned long nr_active(void)
2746 {
2747         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2748
2749         for_each_online_cpu(i) {
2750                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2751                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2752         }
2753
2754         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2755                 uninterruptible = 0;
2756
2757         return running + uninterruptible;
2758 }
2759
2760 /*
2761  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2762  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2763  */
2764 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2765 {
2766         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2767         int i, scale;
2768
2769         this_rq->nr_load_updates++;
2770
2771         /* Update our load: */
2772         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2773                 unsigned long old_load, new_load;
2774
2775                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2776
2777                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2778                 new_load = this_load;
2779                 /*
2780                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2781                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2782                  * example.
2783                  */
2784                 if (new_load > old_load)
2785                         new_load += scale-1;
2786                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2787         }
2788 }
2789
2790 #ifdef CONFIG_SMP
2791
2792 /*
2793  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2794  *
2795  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2796  * you need to do so manually before calling.
2797  */
2798 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2799         __acquires(rq1->lock)
2800         __acquires(rq2->lock)
2801 {
2802         BUG_ON(!irqs_disabled());
2803         if (rq1 == rq2) {
2804                 spin_lock(&rq1->lock);
2805                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2806         } else {
2807                 if (rq1 < rq2) {
2808                         spin_lock(&rq1->lock);
2809                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2810                 } else {
2811                         spin_lock(&rq2->lock);
2812                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2813                 }
2814         }
2815         update_rq_clock(rq1);
2816         update_rq_clock(rq2);
2817 }
2818
2819 /*
2820  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2821  *
2822  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2823  * you need to do so manually after calling.
2824  */
2825 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2826         __releases(rq1->lock)
2827         __releases(rq2->lock)
2828 {
2829         spin_unlock(&rq1->lock);
2830         if (rq1 != rq2)
2831                 spin_unlock(&rq2->lock);
2832         else
2833                 __release(rq2->lock);
2834 }
2835
2836 /*
2837  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2838  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2839  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2840  * the cpu_allowed mask is restored.
2841  */
2842 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2843 {
2844         struct migration_req req;
2845         unsigned long flags;
2846         struct rq *rq;
2847
2848         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2849         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2850             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2851                 goto out;
2852
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 = 0;
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  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4084  */
4085 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4086                        cputime_t cputime_scaled)
4087 {
4088         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4089         cputime64_t tmp;
4090
4091         /* Add user time to process. */
4092         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4093         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4094         account_group_user_time(p, cputime);
4095
4096         /* Add user time to cpustat. */
4097         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4098         if (TASK_NICE(p) > 0)
4099                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4100         else
4101                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4102         /* Account for user time used */
4103         acct_update_integrals(p);
4104 }
4105
4106 /*
4107  * Account guest cpu time to a process.
4108  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4109  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4110  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4111  */
4112 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4113                                cputime_t cputime_scaled)
4114 {
4115         cputime64_t tmp;
4116         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4117
4118         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4119
4120         /* Add guest time to process. */
4121         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4122         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4123         account_group_user_time(p, cputime);
4124         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4125
4126         /* Add guest time to cpustat. */
4127         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4128         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4129 }
4130
4131 /*
4132  * Account system cpu time to a process.
4133  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4134  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4135  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4136  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4137  */
4138 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4139                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4140 {
4141         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4142         cputime64_t tmp;
4143
4144         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4145                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4146                 return;
4147         }
4148
4149         /* Add system time to process. */
4150         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4151         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4152         account_group_system_time(p, cputime);
4153
4154         /* Add system time to cpustat. */
4155         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4156         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4157                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4158         else if (softirq_count())
4159                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4160         else
4161                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4162
4163         /* Account for system time used */
4164         acct_update_integrals(p);
4165 }
4166
4167 /*
4168  * Account for involuntary wait time.
4169  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4170  */
4171 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4172 {
4173         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4174         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4175
4176         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4177 }
4178
4179 /*
4180  * Account for idle time.
4181  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4182  */
4183 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4184 {
4185         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4186         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4187         struct rq *rq = this_rq();
4188
4189         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4190                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4191         else
4192                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4193 }
4194
4195 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4196
4197 /*
4198  * Account a single tick of cpu time.
4199  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4200  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4201  */
4202 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4203 {
4204         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4205         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4206         struct rq *rq = this_rq();
4207
4208         if (user_tick)
4209                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4210         else if (p != rq->idle)
4211                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4212                                     one_jiffy_scaled);
4213         else
4214                 account_idle_time(one_jiffy);
4215 }
4216
4217 /*
4218  * Account multiple ticks of steal time.
4219  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4220  * @ticks: number of stolen ticks
4221  */
4222 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4223 {
4224         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4225 }
4226
4227 /*
4228  * Account multiple ticks of idle time.
4229  * @ticks: number of stolen ticks
4230  */
4231 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4232 {
4233         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4234 }
4235
4236 #endif
4237
4238 /*
4239  * Use precise platform statistics if available:
4240  */
4241 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4242 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4243 {
4244         return p->utime;
4245 }
4246
4247 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4248 {
4249         return p->stime;
4250 }
4251 #else
4252 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4253 {
4254         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4255                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4256         u64 temp;
4257
4258         /*
4259          * Use CFS's precise accounting:
4260          */
4261         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4262
4263         if (total) {
4264                 temp *= utime;
4265                 do_div(temp, total);
4266         }
4267         utime = (clock_t)temp;
4268
4269         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4270         return p->prev_utime;
4271 }
4272
4273 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4274 {
4275         clock_t stime;
4276
4277         /*
4278          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4279          * the total, to make sure the total observed by userspace
4280          * grows monotonically - apps rely on that):
4281          */
4282         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4283                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4284
4285         if (stime >= 0)
4286                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4287
4288         return p->prev_stime;
4289 }
4290 #endif
4291
4292 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4293 {
4294         return p->gtime;
4295 }
4296
4297 /*
4298  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4299  * We call it with interrupts disabled.
4300  *
4301  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4302  * timeslices.
4303  */
4304 void scheduler_tick(void)
4305 {
4306         int cpu = smp_processor_id();
4307         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4308         struct task_struct *curr = rq->curr;
4309
4310         sched_clock_tick();
4311
4312         spin_lock(&rq->lock);
4313         update_rq_clock(rq);
4314         update_cpu_load(rq);
4315         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4316         spin_unlock(&rq->lock);
4317
4318 #ifdef CONFIG_SMP
4319         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4320         trigger_load_balance(rq, cpu);
4321 #endif
4322 }
4323
4324 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4325                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4326
4327 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4328 {
4329         if (in_lock_functions(addr)) {
4330                 addr = CALLER_ADDR2;
4331                 if (in_lock_functions(addr))
4332                         addr = CALLER_ADDR3;
4333         }
4334         return addr;
4335 }
4336
4337 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4338 {
4339 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4340         /*
4341          * Underflow?
4342          */
4343         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4344                 return;
4345 #endif
4346         preempt_count() += val;
4347 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4348         /*
4349          * Spinlock count overflowing soon?
4350          */
4351         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4352                                 PREEMPT_MASK - 10);
4353 #endif
4354         if (preempt_count() == val)
4355                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4356 }
4357 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4358
4359 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4360 {
4361 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4362         /*
4363          * Underflow?
4364          */
4365        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4366                 return;
4367         /*
4368          * Is the spinlock portion underflowing?
4369          */
4370         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4371                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4372                 return;
4373 #endif
4374
4375         if (preempt_count() == val)
4376                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4377         preempt_count() -= val;
4378 }
4379 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4380
4381 #endif
4382
4383 /*
4384  * Print scheduling while atomic bug:
4385  */
4386 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4387 {
4388         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4389
4390         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4391                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4392
4393         debug_show_held_locks(prev);
4394         print_modules();
4395         if (irqs_disabled())
4396                 print_irqtrace_events(prev);
4397
4398         if (regs)
4399                 show_regs(regs);
4400         else
4401                 dump_stack();
4402 }
4403
4404 /*
4405  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4406  */
4407 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4408 {
4409         /*
4410          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4411          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4412          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4413          */
4414         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4415                 __schedule_bug(prev);
4416
4417         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4418
4419         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4420 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4421         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4422                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4423                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4424         }
4425 #endif
4426 }
4427
4428 /*
4429  * Pick up the highest-prio task:
4430  */
4431 static inline struct task_struct *
4432 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4433 {
4434         const struct sched_class *class;
4435         struct task_struct *p;
4436
4437         /*
4438          * Optimization: we know that if all tasks are in
4439          * the fair class we can call that function directly:
4440          */
4441         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4442                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4443                 if (likely(p))
4444                         return p;
4445         }
4446
4447         class = sched_class_highest;
4448         for ( ; ; ) {
4449                 p = class->pick_next_task(rq);
4450                 if (p)
4451                         return p;
4452                 /*
4453                  * Will never be NULL as the idle class always
4454                  * returns a non-NULL p:
4455                  */
4456                 class = class->next;
4457         }
4458 }
4459
4460 /*
4461  * schedule() is the main scheduler function.
4462  */
4463 asmlinkage void __sched schedule(void)
4464 {
4465         struct task_struct *prev, *next;
4466         unsigned long *switch_count;
4467         struct rq *rq;
4468         int cpu;
4469
4470 need_resched:
4471         preempt_disable();
4472         cpu = smp_processor_id();
4473         rq = cpu_rq(cpu);
4474         rcu_qsctr_inc(cpu);
4475         prev = rq->curr;
4476         switch_count = &prev->nivcsw;
4477
4478         release_kernel_lock(prev);
4479 need_resched_nonpreemptible:
4480
4481         schedule_debug(prev);
4482
4483         if (sched_feat(HRTICK))
4484                 hrtick_clear(rq);
4485
4486         spin_lock_irq(&rq->lock);
4487         update_rq_clock(rq);
4488         clear_tsk_need_resched(prev);
4489
4490         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4491                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4492                         prev->state = TASK_RUNNING;
4493                 else
4494                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4495                 switch_count = &prev->nvcsw;
4496         }
4497
4498 #ifdef CONFIG_SMP
4499         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4500                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4501 #endif
4502
4503         if (unlikely(!rq->nr_running))
4504                 idle_balance(cpu, rq);
4505
4506         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4507         next = pick_next_task(rq, prev);
4508
4509         if (likely(prev != next)) {
4510                 sched_info_switch(prev, next);
4511
4512                 rq->nr_switches++;
4513                 rq->curr = next;
4514                 ++*switch_count;
4515
4516                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4517                 /*
4518                  * the context switch might have flipped the stack from under
4519                  * us, hence refresh the local variables.
4520                  */
4521                 cpu = smp_processor_id();
4522                 rq = cpu_rq(cpu);
4523         } else
4524                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4525
4526         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4527                 goto need_resched_nonpreemptible;
4528
4529         preempt_enable_no_resched();
4530         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4531                 goto need_resched;
4532 }
4533 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4534
4535 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4536 /*
4537  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4538  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4539  * occur there and call schedule directly.
4540  */
4541 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4542 {
4543         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4544
4545         /*
4546          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4547          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4548          */
4549         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4550                 return;
4551
4552         do {
4553                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4554                 schedule();
4555                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4556
4557                 /*
4558                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4559                  * between schedule and now.
4560                  */
4561                 barrier();
4562         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4563 }
4564 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4565
4566 /*
4567  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4568  * off of irq context.
4569  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4570  * protect us against recursive calling from irq.
4571  */
4572 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4573 {
4574         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4575
4576         /* Catch callers which need to be fixed */
4577         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4578
4579         do {
4580                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4581                 local_irq_enable();
4582                 schedule();
4583                 local_irq_disable();
4584                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4585
4586                 /*
4587                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4588                  * between schedule and now.
4589                  */
4590                 barrier();
4591         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4592 }
4593
4594 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4595
4596 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4597                           void *key)
4598 {
4599         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4600 }
4601 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4602
4603 /*
4604  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4605  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4606  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4607  *
4608  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4609  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4610  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4611  */
4612 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4613                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4614 {
4615         wait_queue_t *curr, *next;
4616
4617         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4618                 unsigned flags = curr->flags;
4619
4620                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4621                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4622                         break;
4623         }
4624 }
4625
4626 /**
4627  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4628  * @q: the waitqueue
4629  * @mode: which threads
4630  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4631  * @key: is directly passed to the wakeup function
4632  */
4633 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4634                         int nr_exclusive, void *key)
4635 {
4636         unsigned long flags;
4637
4638         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4639         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4640         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4641 }
4642 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4643
4644 /*
4645  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4646  */
4647 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4648 {
4649         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4650 }
4651
4652 /**
4653  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4654  * @q: the waitqueue
4655  * @mode: which threads
4656  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4657  *
4658  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4659  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4660  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4661  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4662  *
4663  * On UP it can prevent extra preemption.
4664  */
4665 void
4666 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4667 {
4668         unsigned long flags;
4669         int sync = 1;
4670
4671         if (unlikely(!q))
4672                 return;
4673
4674         if (unlikely(!nr_exclusive))
4675                 sync = 0;
4676
4677         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4678         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4679         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4680 }
4681 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4682
4683 /**
4684  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4685  * @x:  holds the state of this particular completion
4686  *
4687  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4688  * awakened in the same order in which they were queued.
4689  *
4690  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4691  */
4692 void complete(struct completion *x)
4693 {
4694         unsigned long flags;
4695
4696         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4697         x->done++;
4698         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4699         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4700 }
4701 EXPORT_SYMBOL(complete);
4702
4703 /**
4704  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4705  * @x:  holds the state of this particular completion
4706  *
4707  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4708  */
4709 void complete_all(struct completion *x)
4710 {
4711         unsigned long flags;
4712
4713         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4714         x->done += UINT_MAX/2;
4715         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4716         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4717 }
4718 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4719
4720 static inline long __sched
4721 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4722 {
4723         if (!x->done) {
4724                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4725
4726                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4727                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4728                 do {
4729                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4730                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4731                                 break;
4732                         }
4733                         __set_current_state(state);
4734                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4735                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4736                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4737                 } while (!x->done && timeout);
4738                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4739                 if (!x->done)
4740                         return timeout;
4741         }
4742         x->done--;
4743         return timeout ?: 1;
4744 }
4745
4746 static long __sched
4747 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4748 {
4749         might_sleep();
4750
4751         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4752         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4753         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4754         return timeout;
4755 }
4756
4757 /**
4758  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4759  * @x:  holds the state of this particular completion
4760  *
4761  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4762  * interruptible and there is no timeout.
4763  *
4764  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4765  * and interrupt capability. Also see complete().
4766  */
4767 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4768 {
4769         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4770 }
4771 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4772
4773 /**
4774  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4775  * @x:  holds the state of this particular completion
4776  * @timeout:  timeout value in jiffies
4777  *
4778  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4779  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4780  * interruptible.
4781  */
4782 unsigned long __sched
4783 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4784 {
4785         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4786 }
4787 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4788
4789 /**
4790  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4791  * @x:  holds the state of this particular completion
4792  *
4793  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4794  * interruptible.
4795  */
4796 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4797 {
4798         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4799         if (t == -ERESTARTSYS)
4800                 return t;
4801         return 0;
4802 }
4803 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4804
4805 /**
4806  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4807  * @x:  holds the state of this particular completion
4808  * @timeout:  timeout value in jiffies
4809  *
4810  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4811  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4812  */
4813 unsigned long __sched
4814 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4815                                           unsigned long timeout)
4816 {
4817         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4818 }
4819 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4820
4821 /**
4822  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4823  * @x:  holds the state of this particular completion
4824  *
4825  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4826  * interrupted by a kill signal.
4827  */
4828 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4829 {
4830         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4831         if (t == -ERESTARTSYS)
4832                 return t;
4833         return 0;
4834 }
4835 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4836
4837 /**
4838  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4839  *      @x:     completion structure
4840  *
4841  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4842  *               1 if a decrement succeeded.
4843  *
4844  *      If a completion is being used as a counting completion,
4845  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4846  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4847  *      is protecting is not available.
4848  */
4849 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4850 {
4851         int ret = 1;
4852
4853         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4854         if (!x->done)
4855                 ret = 0;
4856         else
4857                 x->done--;
4858         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4859         return ret;
4860 }
4861 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4862
4863 /**
4864  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4865  *      @x:     completion structure
4866  *
4867  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4868  *               1 if there are no waiters.
4869  *
4870  */
4871 bool completion_done(struct completion *x)
4872 {
4873         int ret = 1;
4874
4875         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4876         if (!x->done)
4877                 ret = 0;
4878         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4879         return ret;
4880 }
4881 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4882
4883 static long __sched
4884 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4885 {
4886         unsigned long flags;
4887         wait_queue_t wait;
4888
4889         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4890
4891         __set_current_state(state);
4892
4893         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4894         __add_wait_queue(q, &wait);
4895         spin_unlock(&q->lock);
4896         timeout = schedule_timeout(timeout);
4897         spin_lock_irq(&q->lock);
4898         __remove_wait_queue(q, &wait);
4899         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4900
4901         return timeout;
4902 }
4903
4904 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4905 {
4906         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4907 }
4908 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4909
4910 long __sched
4911 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4912 {
4913         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4914 }
4915 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4916
4917 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4918 {
4919         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4920 }
4921 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4922
4923 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4924 {
4925         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4926 }
4927 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4928
4929 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4930
4931 /*
4932  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4933  * @p: task
4934  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4935  *
4936  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4937  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4938  *
4939  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4940  */
4941 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4942 {
4943         unsigned long flags;
4944         int oldprio, on_rq, running;
4945         struct rq *rq;
4946         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4947
4948         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4949
4950         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4951         update_rq_clock(rq);
4952
4953         oldprio = p->prio;
4954         on_rq = p->se.on_rq;
4955         running = task_current(rq, p);
4956         if (on_rq)
4957                 dequeue_task(rq, p, 0);
4958         if (running)
4959                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4960
4961         if (rt_prio(prio))
4962                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4963         else
4964                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4965
4966         p->prio = prio;
4967
4968         if (running)
4969                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4970         if (on_rq) {
4971                 enqueue_task(rq, p, 0);
4972
4973                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4974         }
4975         task_rq_unlock(rq, &flags);
4976 }
4977
4978 #endif
4979
4980 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4981 {
4982         int old_prio, delta, on_rq;
4983         unsigned long flags;
4984         struct rq *rq;
4985
4986         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4987                 return;
4988         /*
4989          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4990          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4991          */
4992         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4993         update_rq_clock(rq);
4994         /*
4995          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4996          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4997          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4998          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4999          */
5000         if (task_has_rt_policy(p)) {
5001                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5002                 goto out_unlock;
5003         }
5004         on_rq = p->se.on_rq;
5005         if (on_rq)
5006                 dequeue_task(rq, p, 0);
5007
5008         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5009         set_load_weight(p);
5010         old_prio = p->prio;
5011         p->prio = effective_prio(p);
5012         delta = p->prio - old_prio;
5013
5014         if (on_rq) {
5015                 enqueue_task(rq, p, 0);
5016                 /*
5017                  * If the task increased its priority or is running and
5018                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5019                  */
5020                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5021                         resched_task(rq->curr);
5022         }
5023 out_unlock:
5024         task_rq_unlock(rq, &flags);
5025 }
5026 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5027
5028 /*
5029  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5030  * @p: task
5031  * @nice: nice value
5032  */
5033 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5034 {
5035         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5036         int nice_rlim = 20 - nice;
5037
5038         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5039                 capable(CAP_SYS_NICE));
5040 }
5041
5042 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5043
5044 /*
5045  * sys_nice - change the priority of the current process.
5046  * @increment: priority increment
5047  *
5048  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5049  * does similar things.
5050  */
5051 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5052 {
5053         long nice, retval;
5054
5055         /*
5056          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5057          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5058          * and we have a single winner.
5059          */
5060         if (increment < -40)
5061                 increment = -40;
5062         if (increment > 40)
5063                 increment = 40;
5064
5065         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5066         if (nice < -20)
5067                 nice = -20;
5068         if (nice > 19)
5069                 nice = 19;
5070
5071         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5072                 return -EPERM;
5073
5074         retval = security_task_setnice(current, nice);
5075         if (retval)
5076                 return retval;
5077
5078         set_user_nice(current, nice);
5079         return 0;
5080 }
5081
5082 #endif
5083
5084 /**
5085  * task_prio - return the priority value of a given task.
5086  * @p: the task in question.
5087  *
5088  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5089  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5090  * around 0, value goes from -16 to +15.
5091  */
5092 int task_prio(const struct task_struct *p)
5093 {
5094         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5095 }
5096
5097 /**
5098  * task_nice - return the nice value of a given task.
5099  * @p: the task in question.
5100  */
5101 int task_nice(const struct task_struct *p)
5102 {
5103         return TASK_NICE(p);
5104 }
5105 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5106
5107 /**
5108  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5109  * @cpu: the processor in question.
5110  */
5111 int idle_cpu(int cpu)
5112 {
5113         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5114 }
5115
5116 /**
5117  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5118  * @cpu: the processor in question.
5119  */
5120 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5121 {
5122         return cpu_rq(cpu)->idle;
5123 }
5124
5125 /**
5126  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5127  * @pid: the pid in question.
5128  */
5129 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5130 {
5131         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5132 }
5133
5134 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5135 static void
5136 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5137 {
5138         BUG_ON(p->se.on_rq);
5139
5140         p->policy = policy;
5141         switch (p->policy) {
5142         case SCHED_NORMAL:
5143         case SCHED_BATCH:
5144         case SCHED_IDLE:
5145                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5146                 break;
5147         case SCHED_FIFO:
5148         case SCHED_RR:
5149                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5150                 break;
5151         }
5152
5153         p->rt_priority = prio;
5154         p->normal_prio = normal_prio(p);
5155         /* we are holding p->pi_lock already */
5156         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5157         set_load_weight(p);
5158 }
5159
5160 /*
5161  * check the target process has a UID that matches the current process's
5162  */
5163 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5164 {
5165         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5166         bool match;
5167
5168         rcu_read_lock();
5169         pcred = __task_cred(p);
5170         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5171                  cred->euid == pcred->uid);
5172         rcu_read_unlock();
5173         return match;
5174 }
5175
5176 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5177                                 struct sched_param *param, bool user)
5178 {
5179         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5180         unsigned long flags;
5181         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5182         struct rq *rq;
5183
5184         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5185         BUG_ON(in_interrupt());
5186 recheck:
5187         /* double check policy once rq lock held */
5188         if (policy < 0)
5189                 policy = oldpolicy = p->policy;
5190         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5191                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5192                         policy != SCHED_IDLE)
5193                 return -EINVAL;
5194         /*
5195          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5196          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5197          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5198          */
5199         if (param->sched_priority < 0 ||
5200             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5201             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5202                 return -EINVAL;
5203         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5204                 return -EINVAL;
5205
5206         /*
5207          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5208          */
5209         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5210                 if (rt_policy(policy)) {
5211                         unsigned long rlim_rtprio;
5212
5213                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5214                                 return -ESRCH;
5215                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5216                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5217
5218                         /* can't set/change the rt policy */
5219                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5220                                 return -EPERM;
5221
5222                         /* can't increase priority */
5223                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5224                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5225                                 return -EPERM;
5226                 }
5227                 /*
5228                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5229                  * move out of SCHED_IDLE either:
5230                  */
5231                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5232                         return -EPERM;
5233
5234                 /* can't change other user's priorities */
5235                 if (!check_same_owner(p))
5236                         return -EPERM;
5237         }
5238
5239         if (user) {
5240 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5241                 /*
5242                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5243                  * assigned.
5244                  */
5245                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5246                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5247                         return -EPERM;
5248 #endif
5249
5250                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5251                 if (retval)
5252                         return retval;
5253         }
5254
5255         /*
5256          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5257          * changing the priority of the task:
5258          */
5259         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5260         /*
5261          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5262          * runqueue lock must be held.
5263          */
5264         rq = __task_rq_lock(p);
5265         /* recheck policy now with rq lock held */
5266         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5267                 policy = oldpolicy = -1;
5268                 __task_rq_unlock(rq);
5269                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5270                 goto recheck;
5271         }
5272         update_rq_clock(rq);
5273         on_rq = p->se.on_rq;
5274         running = task_current(rq, p);
5275         if (on_rq)
5276                 deactivate_task(rq, p, 0);
5277         if (running)
5278                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5279
5280         oldprio = p->prio;
5281         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5282
5283         if (running)
5284                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5285         if (on_rq) {
5286                 activate_task(rq, p, 0);
5287
5288                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5289         }
5290         __task_rq_unlock(rq);
5291         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5292
5293         rt_mutex_adjust_pi(p);
5294
5295         return 0;
5296 }
5297
5298 /**
5299  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5300  * @p: the task in question.
5301  * @policy: new policy.
5302  * @param: structure containing the new RT priority.
5303  *
5304  * NOTE that the task may be already dead.
5305  */
5306 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5307                        struct sched_param *param)
5308 {
5309         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5310 }
5311 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5312
5313 /**
5314  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5315  * @p: the task in question.
5316  * @policy: new policy.
5317  * @param: structure containing the new RT priority.
5318  *
5319  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5320  * current context has permission.  For example, this is needed in
5321  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5322  * but our caller might not have that capability.
5323  */
5324 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5325                                struct sched_param *param)
5326 {
5327         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5328 }
5329
5330 static int
5331 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5332 {
5333         struct sched_param lparam;
5334         struct task_struct *p;
5335         int retval;
5336
5337         if (!param || pid < 0)
5338                 return -EINVAL;
5339         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5340                 return -EFAULT;
5341
5342         rcu_read_lock();
5343         retval = -ESRCH;
5344         p = find_process_by_pid(pid);
5345         if (p != NULL)
5346                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5347         rcu_read_unlock();
5348
5349         return retval;
5350 }
5351
5352 /**
5353  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5354  * @pid: the pid in question.
5355  * @policy: new policy.
5356  * @param: structure containing the new RT priority.
5357  */
5358 asmlinkage long
5359 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5360 {
5361         /* negative values for policy are not valid */
5362         if (policy < 0)
5363                 return -EINVAL;
5364
5365         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5366 }
5367
5368 /**
5369  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5370  * @pid: the pid in question.
5371  * @param: structure containing the new RT priority.
5372  */
5373 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5374 {
5375         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5376 }
5377
5378 /**
5379  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5380  * @pid: the pid in question.
5381  */
5382 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5383 {
5384         struct task_struct *p;
5385         int retval;
5386
5387         if (pid < 0)
5388                 return -EINVAL;
5389
5390         retval = -ESRCH;
5391         read_lock(&tasklist_lock);
5392         p = find_process_by_pid(pid);
5393         if (p) {
5394                 retval = security_task_getscheduler(p);
5395                 if (!retval)
5396                         retval = p->policy;
5397         }
5398         read_unlock(&tasklist_lock);
5399         return retval;
5400 }
5401
5402 /**
5403  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5404  * @pid: the pid in question.
5405  * @param: structure containing the RT priority.
5406  */
5407 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5408 {
5409         struct sched_param lp;
5410         struct task_struct *p;
5411         int retval;
5412
5413         if (!param || pid < 0)
5414                 return -EINVAL;
5415
5416         read_lock(&tasklist_lock);
5417         p = find_process_by_pid(pid);
5418         retval = -ESRCH;
5419         if (!p)
5420                 goto out_unlock;
5421
5422         retval = security_task_getscheduler(p);
5423         if (retval)
5424                 goto out_unlock;
5425
5426         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5427         read_unlock(&tasklist_lock);
5428
5429         /*
5430          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5431          */
5432         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5433
5434         return retval;
5435
5436 out_unlock:
5437         read_unlock(&tasklist_lock);
5438         return retval;
5439 }
5440
5441 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5442 {
5443         cpumask_t cpus_allowed;
5444         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5445         struct task_struct *p;
5446         int retval;
5447
5448         get_online_cpus();
5449         read_lock(&tasklist_lock);
5450
5451         p = find_process_by_pid(pid);
5452         if (!p) {
5453                 read_unlock(&tasklist_lock);
5454                 put_online_cpus();
5455                 return -ESRCH;
5456         }
5457
5458         /*
5459          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5460          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5461          * usage count and then drop tasklist_lock.
5462          */
5463         get_task_struct(p);
5464         read_unlock(&tasklist_lock);
5465
5466         retval = -EPERM;
5467         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5468                 goto out_unlock;
5469
5470         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5471         if (retval)
5472                 goto out_unlock;
5473
5474         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5475         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5476  again:
5477         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5478
5479         if (!retval) {
5480                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5481                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5482                         /*
5483                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5484                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5485                          * cpuset's cpus_allowed
5486                          */
5487                         new_mask = cpus_allowed;
5488                         goto again;
5489                 }
5490         }
5491 out_unlock:
5492         put_task_struct(p);
5493         put_online_cpus();
5494         return retval;
5495 }
5496
5497 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5498                              cpumask_t *new_mask)
5499 {
5500         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5501                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5502         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5503                 len = sizeof(cpumask_t);
5504         }
5505         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5506 }
5507
5508 /**
5509  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5510  * @pid: pid of the process
5511  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5512  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5513  */
5514 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5515                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5516 {
5517         cpumask_t new_mask;
5518         int retval;
5519
5520         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5521         if (retval)
5522                 return retval;
5523
5524         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5525 }
5526
5527 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5528 {
5529         struct task_struct *p;
5530         int retval;
5531
5532         get_online_cpus();
5533         read_lock(&tasklist_lock);
5534
5535         retval = -ESRCH;
5536         p = find_process_by_pid(pid);
5537         if (!p)
5538                 goto out_unlock;
5539
5540         retval = security_task_getscheduler(p);
5541         if (retval)
5542                 goto out_unlock;
5543
5544         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5545
5546 out_unlock:
5547         read_unlock(&tasklist_lock);
5548         put_online_cpus();
5549
5550         return retval;
5551 }
5552
5553 /**
5554  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5555  * @pid: pid of the process
5556  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5557  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5558  */
5559 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5560                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5561 {
5562         int ret;
5563         cpumask_t mask;
5564
5565         if (len < sizeof(cpumask_t))
5566                 return -EINVAL;
5567
5568         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5569         if (ret < 0)
5570                 return ret;
5571
5572         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5573                 return -EFAULT;
5574
5575         return sizeof(cpumask_t);
5576 }
5577
5578 /**
5579  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5580  *
5581  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5582  * other threads running on this CPU then this function will return.
5583  */
5584 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5585 {
5586         struct rq *rq = this_rq_lock();
5587
5588         schedstat_inc(rq, yld_count);
5589         current->sched_class->yield_task(rq);
5590
5591         /*
5592          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5593          * no need to preempt or enable interrupts:
5594          */
5595         __release(rq->lock);
5596         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5597         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5598         preempt_enable_no_resched();
5599
5600         schedule();
5601
5602         return 0;
5603 }
5604
5605 static void __cond_resched(void)
5606 {
5607 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5608         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5609 #endif
5610         /*
5611          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5612          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5613          * cond_resched() call.
5614          */
5615         do {
5616                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5617                 schedule();
5618                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5619         } while (need_resched());
5620 }
5621
5622 int __sched _cond_resched(void)
5623 {
5624         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5625                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5626                 __cond_resched();
5627                 return 1;
5628         }
5629         return 0;
5630 }
5631 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5632
5633 /*
5634  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5635  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5636  *
5637  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5638  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5639  * spin_unlock(), once by hand).
5640  */
5641 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5642 {
5643         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5644         int ret = 0;
5645
5646         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5647                 spin_unlock(lock);
5648                 if (resched && need_resched())
5649                         __cond_resched();
5650                 else
5651                         cpu_relax();
5652                 ret = 1;
5653                 spin_lock(lock);
5654         }
5655         return ret;
5656 }
5657 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5658
5659 int __sched cond_resched_softirq(void)
5660 {
5661         BUG_ON(!in_softirq());
5662
5663         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5664                 local_bh_enable();
5665                 __cond_resched();
5666                 local_bh_disable();
5667                 return 1;
5668         }
5669         return 0;
5670 }
5671 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5672
5673 /**
5674  * yield - yield the current processor to other threads.
5675  *
5676  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5677  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5678  */
5679 void __sched yield(void)
5680 {
5681         set_current_state(TASK_RUNNING);
5682         sys_sched_yield();
5683 }
5684 EXPORT_SYMBOL(yield);
5685
5686 /*
5687  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5688  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5689  *
5690  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5691  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5692  */
5693 void __sched io_schedule(void)
5694 {
5695         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5696
5697         delayacct_blkio_start();
5698         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5699         schedule();
5700         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5701         delayacct_blkio_end();
5702 }
5703 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5704
5705 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5706 {
5707         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5708         long ret;
5709
5710         delayacct_blkio_start();
5711         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5712         ret = schedule_timeout(timeout);
5713         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5714         delayacct_blkio_end();
5715         return ret;
5716 }
5717
5718 /**
5719  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5720  * @policy: scheduling class.
5721  *
5722  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5723  * by a given scheduling class.
5724  */
5725 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5726 {
5727         int ret = -EINVAL;
5728
5729         switch (policy) {
5730         case SCHED_FIFO:
5731         case SCHED_RR:
5732                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5733                 break;
5734         case SCHED_NORMAL:
5735         case SCHED_BATCH:
5736         case SCHED_IDLE:
5737                 ret = 0;
5738                 break;
5739         }
5740         return ret;
5741 }
5742
5743 /**
5744  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5745  * @policy: scheduling class.
5746  *
5747  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5748  * by a given scheduling class.
5749  */
5750 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5751 {
5752         int ret = -EINVAL;
5753
5754         switch (policy) {
5755         case SCHED_FIFO:
5756         case SCHED_RR:
5757                 ret = 1;
5758                 break;
5759         case SCHED_NORMAL:
5760         case SCHED_BATCH:
5761         case SCHED_IDLE:
5762                 ret = 0;
5763         }
5764         return ret;
5765 }
5766
5767 /**
5768  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5769  * @pid: pid of the process.
5770  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5771  *
5772  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5773  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5774  */
5775 asmlinkage
5776 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5777 {
5778         struct task_struct *p;
5779         unsigned int time_slice;
5780         int retval;
5781         struct timespec t;
5782
5783         if (pid < 0)
5784                 return -EINVAL;
5785
5786         retval = -ESRCH;
5787         read_lock(&tasklist_lock);
5788         p = find_process_by_pid(pid);
5789         if (!p)
5790                 goto out_unlock;
5791
5792         retval = security_task_getscheduler(p);
5793         if (retval)
5794                 goto out_unlock;
5795
5796         /*
5797          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5798          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5799          */
5800         time_slice = 0;
5801         if (p->policy == SCHED_RR) {
5802                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5803         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5804                 struct sched_entity *se = &p->se;
5805                 unsigned long flags;
5806                 struct rq *rq;
5807
5808                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5809                 if (rq->cfs.load.weight)
5810                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5811                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5812         }
5813         read_unlock(&tasklist_lock);
5814         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5815         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5816         return retval;
5817
5818 out_unlock:
5819         read_unlock(&tasklist_lock);
5820         return retval;
5821 }
5822
5823 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5824
5825 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5826 {
5827         unsigned long free = 0;
5828         unsigned state;
5829
5830         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5831         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5832                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5833 #if BITS_PER_LONG == 32
5834         if (state == TASK_RUNNING)
5835                 printk(KERN_CONT " running  ");
5836         else
5837                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5838 #else
5839         if (state == TASK_RUNNING)
5840                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5841         else
5842                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5843 #endif
5844 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5845         {
5846                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5847                 while (!*n)
5848                         n++;
5849                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5850         }
5851 #endif
5852         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5853                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5854
5855         show_stack(p, NULL);
5856 }
5857
5858 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5859 {
5860         struct task_struct *g, *p;
5861
5862 #if BITS_PER_LONG == 32
5863         printk(KERN_INFO
5864                 "  task                PC stack   pid father\n");
5865 #else
5866         printk(KERN_INFO
5867                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5868 #endif
5869         read_lock(&tasklist_lock);
5870         do_each_thread(g, p) {
5871                 /*
5872                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5873                  * console might take alot of time:
5874                  */
5875                 touch_nmi_watchdog();
5876                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5877                         sched_show_task(p);
5878         } while_each_thread(g, p);
5879
5880         touch_all_softlockup_watchdogs();
5881
5882 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5883         sysrq_sched_debug_show();
5884 #endif
5885         read_unlock(&tasklist_lock);
5886         /*
5887          * Only show locks if all tasks are dumped:
5888          */
5889         if (state_filter == -1)
5890                 debug_show_all_locks();
5891 }
5892
5893 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5894 {
5895         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5896 }
5897
5898 /**
5899  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5900  * @idle: task in question
5901  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5902  *
5903  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5904  * flag, to make booting more robust.
5905  */
5906 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5907 {
5908         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5909         unsigned long flags;
5910
5911         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5912
5913         __sched_fork(idle);
5914         idle->se.exec_start = sched_clock();
5915
5916         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5917         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5918         __set_task_cpu(idle, cpu);
5919
5920         rq->curr = rq->idle = idle;
5921 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5922         idle->oncpu = 1;
5923 #endif
5924         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5925
5926         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5927 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5928         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5929 #else
5930         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5931 #endif
5932         /*
5933          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5934          */
5935         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5936         ftrace_graph_init_task(idle);
5937 }
5938
5939 /*
5940  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5941  * indicates which cpus entered this state. This is used
5942  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5943  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5944  * always be CPU_MASK_NONE.
5945  */
5946 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5947
5948 /*
5949  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5950  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5951  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5952  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5953  * number of CPUs.
5954  *
5955  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5956  */
5957 static inline void sched_init_granularity(void)
5958 {
5959         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5960         const unsigned long limit = 200000000;
5961
5962         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5963         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5964                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5965
5966         sysctl_sched_latency *= factor;
5967         if (sysctl_sched_latency > limit)
5968                 sysctl_sched_latency = limit;
5969
5970         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5971
5972         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5973 }
5974
5975 #ifdef CONFIG_SMP
5976 /*
5977  * This is how migration works:
5978  *
5979  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5980  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5981  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5982  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5983  *    thread off the CPU)
5984  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5985  *    task is still in the wrong runqueue.
5986  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5987  *    it and puts it into the right queue.
5988  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5989  * 7) we wake up and the migration is done.
5990  */
5991
5992 /*
5993  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5994  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5995  * is removed from the allowed bitmask.
5996  *
5997  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5998  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5999  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6000  */
6001 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
6002 {
6003         struct migration_req req;
6004         unsigned long flags;
6005         struct rq *rq;
6006         int ret = 0;
6007
6008         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6009         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
6010                 ret = -EINVAL;
6011                 goto out;
6012         }
6013
6014         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6015                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
6016                 ret = -EINVAL;
6017                 goto out;
6018         }
6019
6020         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6021                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6022         else {
6023                 p->cpus_allowed = *new_mask;
6024                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
6025         }
6026
6027         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6028         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
6029                 goto out;
6030
6031         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6032                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6033                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6034                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6035                 wait_for_completion(&req.done);
6036                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6037                 return 0;
6038         }
6039 out:
6040         task_rq_unlock(rq, &flags);
6041
6042         return ret;
6043 }
6044 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6045
6046 /*
6047  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6048  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6049  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6050  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6051  *
6052  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6053  * as the task is no longer on this CPU.
6054  *
6055  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6056  */
6057 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6058 {
6059         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6060         int ret = 0, on_rq;
6061
6062         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6063                 return ret;
6064
6065         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6066         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6067
6068         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6069         /* Already moved. */
6070         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6071                 goto done;
6072         /* Affinity changed (again). */
6073         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6074                 goto fail;
6075
6076         on_rq = p->se.on_rq;
6077         if (on_rq)
6078                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6079
6080         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6081         if (on_rq) {
6082                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6083                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6084         }
6085 done:
6086         ret = 1;
6087 fail:
6088         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6089         return ret;
6090 }
6091
6092 /*
6093  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6094  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6095  * another runqueue.
6096  */
6097 static int migration_thread(void *data)
6098 {
6099         int cpu = (long)data;
6100         struct rq *rq;
6101
6102         rq = cpu_rq(cpu);
6103         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6104
6105         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6106         while (!kthread_should_stop()) {
6107                 struct migration_req *req;
6108                 struct list_head *head;
6109
6110                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6111
6112                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6113                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6114                         goto wait_to_die;
6115                 }
6116
6117                 if (rq->active_balance) {
6118                         active_load_balance(rq, cpu);
6119                         rq->active_balance = 0;
6120                 }
6121
6122                 head = &rq->migration_queue;
6123
6124                 if (list_empty(head)) {
6125                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6126                         schedule();
6127                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6128                         continue;
6129                 }
6130                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6131                 list_del_init(head->next);
6132
6133                 spin_unlock(&rq->lock);
6134                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6135                 local_irq_enable();
6136
6137                 complete(&req->done);
6138         }
6139         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6140         return 0;
6141
6142 wait_to_die:
6143         /* Wait for kthread_stop */
6144         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6145         while (!kthread_should_stop()) {
6146                 schedule();
6147                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6148         }
6149         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6150         return 0;
6151 }
6152
6153 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6154
6155 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6156 {
6157         int ret;
6158
6159         local_irq_disable();
6160         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6161         local_irq_enable();
6162         return ret;
6163 }
6164
6165 /*
6166  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6167  */
6168 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6169 {
6170         unsigned long flags;
6171         cpumask_t mask;
6172         struct rq *rq;
6173         int dest_cpu;
6174
6175         do {
6176                 /* On same node? */
6177                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6178                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6179                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6180
6181                 /* On any allowed CPU? */
6182                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6183                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6184
6185                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6186                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6187                         cpumask_t cpus_allowed;
6188
6189                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6190                         /*
6191                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6192                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6193                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6194                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6195                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6196                          */
6197                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6198                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6199                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6200                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6201
6202                         /*
6203                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6204                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6205                          * leave kernel.
6206                          */
6207                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6208                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6209                                        "longer affine to cpu%d\n",
6210                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6211                         }
6212                 }
6213         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6214 }
6215
6216 /*
6217  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6218  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6219  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6220  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6221  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6222  */
6223 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6224 {
6225         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6226         unsigned long flags;
6227
6228         local_irq_save(flags);
6229         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6230         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6231         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6232         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6233         local_irq_restore(flags);
6234 }
6235
6236 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6237 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6238 {
6239         struct task_struct *p, *t;
6240
6241         read_lock(&tasklist_lock);
6242
6243         do_each_thread(t, p) {
6244                 if (p == current)
6245                         continue;
6246
6247                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6248                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6249         } while_each_thread(t, p);
6250
6251         read_unlock(&tasklist_lock);
6252 }
6253
6254 /*
6255  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6256  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6257  * Used by CPU offline code.
6258  */
6259 void sched_idle_next(void)
6260 {
6261         int this_cpu = smp_processor_id();
6262         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6263         struct task_struct *p = rq->idle;
6264         unsigned long flags;
6265
6266         /* cpu has to be offline */
6267         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6268
6269         /*
6270          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6271          * and interrupts disabled on the current cpu.
6272          */
6273         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6274
6275         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6276
6277         update_rq_clock(rq);
6278         activate_task(rq, p, 0);
6279
6280         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6281 }
6282
6283 /*
6284  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6285  * offline.
6286  */
6287 void idle_task_exit(void)
6288 {
6289         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6290
6291         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6292
6293         if (mm != &init_mm)
6294                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6295         mmdrop(mm);
6296 }
6297
6298 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6299 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6300 {
6301         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6302
6303         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6304         BUG_ON(!p->exit_state);
6305
6306         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6307         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6308
6309         get_task_struct(p);
6310
6311         /*
6312          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6313          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6314          * fine.
6315          */
6316         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6317         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6318         spin_lock_irq(&rq->lock);
6319
6320         put_task_struct(p);
6321 }
6322
6323 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6324 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6325 {
6326         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6327         struct task_struct *next;
6328
6329         for ( ; ; ) {
6330                 if (!rq->nr_running)
6331                         break;
6332                 update_rq_clock(rq);
6333                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6334                 if (!next)
6335                         break;
6336                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6337                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6338
6339         }
6340 }
6341 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6342
6343 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6344
6345 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6346         {
6347                 .procname       = "sched_domain",
6348                 .mode           = 0555,
6349         },
6350         {0, },
6351 };
6352
6353 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6354         {
6355                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6356                 .procname       = "kernel",
6357                 .mode           = 0555,
6358                 .child          = sd_ctl_dir,
6359         },
6360         {0, },
6361 };
6362
6363 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6364 {
6365         struct ctl_table *entry =
6366                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6367
6368         return entry;
6369 }
6370
6371 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6372 {
6373         struct ctl_table *entry;
6374
6375         /*
6376          * In the intermediate directories, both the child directory and
6377          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6378          * will always be set. In the lowest directory the names are
6379          * static strings and all have proc handlers.
6380          */
6381         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6382                 if (entry->child)
6383                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6384                 if (entry->proc_handler == NULL)
6385                         kfree(entry->procname);
6386         }
6387
6388         kfree(*tablep);
6389         *tablep = NULL;
6390 }
6391
6392 static void
6393 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6394                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6395                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6396 {
6397         entry->procname = procname;
6398         entry->data = data;
6399         entry->maxlen = maxlen;
6400         entry->mode = mode;
6401         entry->proc_handler = proc_handler;
6402 }
6403
6404 static struct ctl_table *
6405 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6406 {
6407         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6408
6409         if (table == NULL)
6410                 return NULL;
6411
6412         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6413                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6414         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6415                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6416         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6417                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6418         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6419                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6420         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6421                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6422         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6423                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6424         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6425                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6426         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6427                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6428         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6429                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6430         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6431                 &sd->cache_nice_tries,
6432                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6433         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6434                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6435         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6436                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6437         /* &table[12] is terminator */
6438
6439         return table;
6440 }
6441
6442 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6443 {
6444         struct ctl_table *entry, *table;
6445         struct sched_domain *sd;
6446         int domain_num = 0, i;
6447         char buf[32];
6448
6449         for_each_domain(cpu, sd)
6450                 domain_num++;
6451         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6452         if (table == NULL)
6453                 return NULL;
6454
6455         i = 0;
6456         for_each_domain(cpu, sd) {
6457                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6458                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6459                 entry->mode = 0555;
6460                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6461                 entry++;
6462                 i++;
6463         }
6464         return table;
6465 }
6466
6467 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6468 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6469 {
6470         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6471         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6472         char buf[32];
6473
6474         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6475         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6476
6477         if (entry == NULL)
6478                 return;
6479
6480         for_each_online_cpu(i) {
6481                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6482                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6483                 entry->mode = 0555;
6484                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6485                 entry++;
6486         }
6487
6488         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6489         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6490 }
6491
6492 /* may be called multiple times per register */
6493 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6494 {
6495         if (sd_sysctl_header)
6496                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6497         sd_sysctl_header = NULL;
6498         if (sd_ctl_dir[0].child)
6499                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6500 }
6501 #else
6502 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6503 {
6504 }
6505 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6506 {
6507 }
6508 #endif
6509
6510 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6511 {
6512         if (!rq->online) {
6513                 const struct sched_class *class;
6514
6515                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6516                 rq->online = 1;
6517
6518                 for_each_class(class) {
6519                         if (class->rq_online)
6520                                 class->rq_online(rq);
6521                 }
6522         }
6523 }
6524
6525 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6526 {
6527         if (rq->online) {
6528                 const struct sched_class *class;
6529
6530                 for_each_class(class) {
6531                         if (class->rq_offline)
6532                                 class->rq_offline(rq);
6533                 }
6534
6535                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6536                 rq->online = 0;
6537         }
6538 }
6539
6540 /*
6541  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6542  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6543  */
6544 static int __cpuinit
6545 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6546 {
6547         struct task_struct *p;
6548         int cpu = (long)hcpu;
6549         unsigned long flags;
6550         struct rq *rq;
6551
6552         switch (action) {
6553
6554         case CPU_UP_PREPARE:
6555         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6556                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6557                 if (IS_ERR(p))
6558                         return NOTIFY_BAD;
6559                 kthread_bind(p, cpu);
6560                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6561                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6562                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6563                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6564                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6565                 break;
6566
6567         case CPU_ONLINE:
6568         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6569                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6570                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6571
6572                 /* Update our root-domain */
6573                 rq = cpu_rq(cpu);
6574                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6575                 if (rq->rd) {
6576                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6577
6578                         set_rq_online(rq);
6579                 }
6580                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6581                 break;
6582
6583 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6584         case CPU_UP_CANCELED:
6585         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6586                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6587                         break;
6588                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6589                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6590                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6591                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6592                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6593                 break;
6594
6595         case CPU_DEAD:
6596         case CPU_DEAD_FROZEN:
6597                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6598                 migrate_live_tasks(cpu);
6599                 rq = cpu_rq(cpu);
6600                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6601                 rq->migration_thread = NULL;
6602                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6603                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6604                 update_rq_clock(rq);
6605                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6606                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6607                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6608                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6609                 migrate_dead_tasks(cpu);
6610                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6611                 cpuset_unlock();
6612                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6613                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6614
6615                 /*
6616                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6617                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6618                  * the requestors.
6619                  */
6620                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6621                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6622                         struct migration_req *req;
6623
6624                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6625                                          struct migration_req, list);
6626                         list_del_init(&req->list);
6627                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6628                         complete(&req->done);
6629                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6630                 }
6631                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6632                 break;
6633
6634         case CPU_DYING:
6635         case CPU_DYING_FROZEN:
6636                 /* Update our root-domain */
6637                 rq = cpu_rq(cpu);
6638                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6639                 if (rq->rd) {
6640                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6641                         set_rq_offline(rq);
6642                 }
6643                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6644                 break;
6645 #endif
6646         }
6647         return NOTIFY_OK;
6648 }
6649
6650 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6651  * happens before everything else.
6652  */
6653 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6654         .notifier_call = migration_call,
6655         .priority = 10
6656 };
6657
6658 static int __init migration_init(void)
6659 {
6660         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6661         int err;
6662
6663         /* Start one for the boot CPU: */
6664         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6665         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6666         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6667         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6668
6669         return err;
6670 }
6671 early_initcall(migration_init);
6672 #endif
6673
6674 #ifdef CONFIG_SMP
6675
6676 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6677
6678 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6679                                   cpumask_t *groupmask)
6680 {
6681         struct sched_group *group = sd->groups;
6682         char str[256];
6683
6684         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6685         cpus_clear(*groupmask);
6686
6687         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6688
6689         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6690                 printk("does not load-balance\n");
6691                 if (sd->parent)
6692                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6693                                         " has parent");
6694                 return -1;
6695         }
6696
6697         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6698
6699         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6700                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6701                                 "CPU%d\n", cpu);
6702         }
6703         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6704                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6705                                 " CPU%d\n", cpu);
6706         }
6707
6708         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6709         do {
6710                 if (!group) {
6711                         printk("\n");
6712                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6713                         break;
6714                 }
6715
6716                 if (!group->__cpu_power) {
6717                         printk(KERN_CONT "\n");
6718                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6719                                         "set\n");
6720                         break;
6721                 }
6722
6723                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6724                         printk(KERN_CONT "\n");
6725                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6726                         break;
6727                 }
6728
6729                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6730                         printk(KERN_CONT "\n");
6731                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6732                         break;
6733                 }
6734
6735                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6736
6737                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6738                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6739
6740                 group = group->next;
6741         } while (group != sd->groups);
6742         printk(KERN_CONT "\n");
6743
6744         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6745                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6746
6747         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6748                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6749                         "of domain->span\n");
6750         return 0;
6751 }
6752
6753 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6754 {
6755         cpumask_t *groupmask;
6756         int level = 0;
6757
6758         if (!sd) {
6759                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6760                 return;
6761         }
6762
6763         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6764
6765         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6766         if (!groupmask) {
6767                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6768                 return;
6769         }
6770
6771         for (;;) {
6772                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6773                         break;
6774                 level++;
6775                 sd = sd->parent;
6776                 if (!sd)
6777                         break;
6778         }
6779         kfree(groupmask);
6780 }
6781 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6782 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6783 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6784
6785 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6786 {
6787         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6788                 return 1;
6789
6790         /* Following flags need at least 2 groups */
6791         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6792                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6793                          SD_BALANCE_FORK |
6794                          SD_BALANCE_EXEC |
6795                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6796                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6797                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6798                         return 0;
6799         }
6800
6801         /* Following flags don't use groups */
6802         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6803                          SD_WAKE_AFFINE |
6804                          SD_WAKE_BALANCE))
6805                 return 0;
6806
6807         return 1;
6808 }
6809
6810 static int
6811 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6812 {
6813         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6814
6815         if (sd_degenerate(parent))
6816                 return 1;
6817
6818         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6819                 return 0;
6820
6821         /* Does parent contain flags not in child? */
6822         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6823         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6824                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6825         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6826         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6827                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6828                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6829                                 SD_BALANCE_FORK |
6830                                 SD_BALANCE_EXEC |
6831                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6832                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6833                 if (nr_node_ids == 1)
6834                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6835         }
6836         if (~cflags & pflags)
6837                 return 0;
6838
6839         return 1;
6840 }
6841
6842 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6843 {
6844         unsigned long flags;
6845
6846         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6847
6848         if (rq->rd) {
6849                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6850
6851                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6852                         set_rq_offline(rq);
6853
6854                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6855
6856                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6857                         kfree(old_rd);
6858         }
6859
6860         atomic_inc(&rd->refcount);
6861         rq->rd = rd;
6862
6863         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6864         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6865                 set_rq_online(rq);
6866
6867         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6868 }
6869
6870 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6871 {
6872         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6873
6874         cpus_clear(rd->span);
6875         cpus_clear(rd->online);
6876
6877         cpupri_init(&rd->cpupri);
6878 }
6879
6880 static void init_defrootdomain(void)
6881 {
6882         init_rootdomain(&def_root_domain);
6883         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6884 }
6885
6886 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6887 {
6888         struct root_domain *rd;
6889
6890         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6891         if (!rd)
6892                 return NULL;
6893
6894         init_rootdomain(rd);
6895
6896         return rd;
6897 }
6898
6899 /*
6900  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6901  * hold the hotplug lock.
6902  */
6903 static void
6904 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6905 {
6906         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6907         struct sched_domain *tmp;
6908
6909         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6910         for (tmp = sd; tmp; ) {
6911                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6912                 if (!parent)
6913                         break;
6914
6915                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6916                         tmp->parent = parent->parent;
6917                         if (parent->parent)
6918                                 parent->parent->child = tmp;
6919                 } else
6920                         tmp = tmp->parent;
6921         }
6922
6923         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6924                 sd = sd->parent;
6925                 if (sd)
6926                         sd->child = NULL;
6927         }
6928
6929         sched_domain_debug(sd, cpu);
6930
6931         rq_attach_root(rq, rd);
6932         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6933 }
6934
6935 /* cpus with isolated domains */
6936 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6937
6938 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6939 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6940 {
6941         static int __initdata ints[NR_CPUS];
6942         int i;
6943
6944         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6945         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6946         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6947                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6948                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6949         return 1;
6950 }
6951
6952 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6953
6954 /*
6955  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6956  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6957  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6958  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6959  *
6960  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6961  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6962  * and ->cpu_power to 0.
6963  */
6964 static void
6965 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6966                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6967                                         struct sched_group **sg,
6968                                         cpumask_t *tmpmask),
6969                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6970 {
6971         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6972         int i;
6973
6974         cpus_clear(*covered);
6975
6976         for_each_cpu_mask_nr(i, *span) {
6977                 struct sched_group *sg;
6978                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6979                 int j;
6980
6981                 if (cpu_isset(i, *covered))
6982                         continue;
6983
6984                 cpus_clear(sg->cpumask);
6985                 sg->__cpu_power = 0;
6986
6987                 for_each_cpu_mask_nr(j, *span) {
6988                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6989                                 continue;
6990
6991                         cpu_set(j, *covered);
6992                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6993                 }
6994                 if (!first)
6995                         first = sg;
6996                 if (last)
6997                         last->next = sg;
6998                 last = sg;
6999         }
7000         last->next = first;
7001 }
7002
7003 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7004
7005 #ifdef CONFIG_NUMA
7006
7007 /**
7008  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7009  * @node: node whose sched_domain we're building
7010  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7011  *
7012  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7013  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7014  *
7015  * Should use nodemask_t.
7016  */
7017 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7018 {
7019         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7020
7021         min_val = INT_MAX;
7022
7023         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7024                 /* Start at @node */
7025                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7026
7027                 if (!nr_cpus_node(n))
7028                         continue;
7029
7030                 /* Skip already used nodes */
7031                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7032                         continue;
7033
7034                 /* Simple min distance search */
7035                 val = node_distance(node, n);
7036
7037                 if (val < min_val) {
7038                         min_val = val;
7039                         best_node = n;
7040                 }
7041         }
7042
7043         node_set(best_node, *used_nodes);
7044         return best_node;
7045 }
7046
7047 /**
7048  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7049  * @node: node whose cpumask we're constructing
7050  * @span: resulting cpumask
7051  *
7052  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7053  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7054  * out optimally.
7055  */
7056 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
7057 {
7058         nodemask_t used_nodes;
7059         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7060         int i;
7061
7062         cpus_clear(*span);
7063         nodes_clear(used_nodes);
7064
7065         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7066         node_set(node, used_nodes);
7067
7068         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7069                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7070
7071                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7072                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7073         }
7074 }
7075 #endif /* CONFIG_NUMA */
7076
7077 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7078
7079 /*
7080  * SMT sched-domains:
7081  */
7082 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7083 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
7084 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
7085
7086 static int
7087 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7088                  cpumask_t *unused)
7089 {
7090         if (sg)
7091                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
7092         return cpu;
7093 }
7094 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7095
7096 /*
7097  * multi-core sched-domains:
7098  */
7099 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7100 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
7101 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
7102 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7103
7104 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7105 static int
7106 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7107                   cpumask_t *mask)
7108 {
7109         int group;
7110
7111         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7112         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7113         group = first_cpu(*mask);
7114         if (sg)
7115                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
7116         return group;
7117 }
7118 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7119 static int
7120 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7121                   cpumask_t *unused)
7122 {
7123         if (sg)
7124                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7125         return cpu;
7126 }
7127 #endif
7128
7129 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7130 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7131
7132 static int
7133 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7134                   cpumask_t *mask)
7135 {
7136         int group;
7137 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7138         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7139         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7140         group = first_cpu(*mask);
7141 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7142         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7143         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7144         group = first_cpu(*mask);
7145 #else
7146         group = cpu;
7147 #endif
7148         if (sg)
7149                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7150         return group;
7151 }
7152
7153 #ifdef CONFIG_NUMA
7154 /*
7155  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7156  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7157  * gets dynamically allocated.
7158  */
7159 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7160 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7161
7162 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7163 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7164
7165 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7166                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7167 {
7168         int group;
7169
7170         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7171         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7172         group = first_cpu(*nodemask);
7173
7174         if (sg)
7175                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7176         return group;
7177 }
7178
7179 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7180 {
7181         struct sched_group *sg = group_head;
7182         int j;
7183
7184         if (!sg)
7185                 return;
7186         do {
7187                 for_each_cpu_mask_nr(j, sg->cpumask) {
7188                         struct sched_domain *sd;
7189
7190                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7191                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7192                                 /*
7193                                  * Only add "power" once for each
7194                                  * physical package.
7195                                  */
7196                                 continue;
7197                         }
7198
7199                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7200                 }
7201                 sg = sg->next;
7202         } while (sg != group_head);
7203 }
7204 #endif /* CONFIG_NUMA */
7205
7206 #ifdef CONFIG_NUMA
7207 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7208 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7209 {
7210         int cpu, i;
7211
7212         for_each_cpu_mask_nr(cpu, *cpu_map) {
7213                 struct sched_group **sched_group_nodes
7214                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7215
7216                 if (!sched_group_nodes)
7217                         continue;
7218
7219                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7220                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7221
7222                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7223                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7224                         if (cpus_empty(*nodemask))
7225                                 continue;
7226
7227                         if (sg == NULL)
7228                                 continue;
7229                         sg = sg->next;
7230 next_sg:
7231                         oldsg = sg;
7232                         sg = sg->next;
7233                         kfree(oldsg);
7234                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7235                                 goto next_sg;
7236                 }
7237                 kfree(sched_group_nodes);
7238                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7239         }
7240 }
7241 #else /* !CONFIG_NUMA */
7242 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7243 {
7244 }
7245 #endif /* CONFIG_NUMA */
7246
7247 /*
7248  * Initialize sched groups cpu_power.
7249  *
7250  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7251  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7252  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7253  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7254  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7255  * less cpu_power.
7256  *
7257  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7258  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7259  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7260  */
7261 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7262 {
7263         struct sched_domain *child;
7264         struct sched_group *group;
7265
7266         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7267
7268         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7269                 return;
7270
7271         child = sd->child;
7272
7273         sd->groups->__cpu_power = 0;
7274
7275         /*
7276          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7277          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7278          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7279          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7280          * same sched domain.
7281          */
7282         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7283                        (child->flags &
7284                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7285                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7286                 return;
7287         }
7288
7289         /*
7290          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7291          */
7292         group = child->groups;
7293         do {
7294                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7295                 group = group->next;
7296         } while (group != child->groups);
7297 }
7298
7299 /*
7300  * Initializers for schedule domains
7301  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7302  */
7303
7304 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7305 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7306 #else
7307 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7308 #endif
7309
7310 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7311
7312 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7313 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7314 {                                                               \
7315         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7316         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7317         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7318         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7319 }
7320
7321 SD_INIT_FUNC(CPU)
7322 #ifdef CONFIG_NUMA
7323  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7324  SD_INIT_FUNC(NODE)
7325 #endif
7326 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7327  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7328 #endif
7329 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7330  SD_INIT_FUNC(MC)
7331 #endif
7332
7333 /*
7334  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7335  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7336  * if the amount of space is significant.
7337  */
7338 struct allmasks {
7339         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7340         union {
7341                 cpumask_t nodemask;
7342                 cpumask_t this_sibling_map;
7343                 cpumask_t this_core_map;
7344         };
7345         cpumask_t send_covered;
7346
7347 #ifdef CONFIG_NUMA
7348         cpumask_t domainspan;
7349         cpumask_t covered;
7350         cpumask_t notcovered;
7351 #endif
7352 };
7353
7354 #if     NR_CPUS > 128
7355 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7356 static inline void sched_cpumask_alloc(struct allmasks **masks)
7357 {
7358         *masks = kmalloc(sizeof(**masks), GFP_KERNEL);
7359 }
7360 static inline void sched_cpumask_free(struct allmasks *masks)
7361 {
7362         kfree(masks);
7363 }
7364 #else
7365 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7366 static inline void sched_cpumask_alloc(struct allmasks **masks)
7367 { }
7368 static inline void sched_cpumask_free(struct allmasks *masks)
7369 { }
7370 #endif
7371
7372 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7373                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7374
7375 static int default_relax_domain_level = -1;
7376
7377 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7378 {
7379         unsigned long val;
7380
7381         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7382         if (val < SD_LV_MAX)
7383                 default_relax_domain_level = val;
7384
7385         return 1;
7386 }
7387 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7388
7389 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7390                                  struct sched_domain_attr *attr)
7391 {
7392         int request;
7393
7394         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7395                 if (default_relax_domain_level < 0)
7396                         return;
7397                 else
7398                         request = default_relax_domain_level;
7399         } else
7400                 request = attr->relax_domain_level;
7401         if (request < sd->level) {
7402                 /* turn off idle balance on this domain */
7403                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7404         } else {
7405                 /* turn on idle balance on this domain */
7406                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7407         }
7408 }
7409
7410 /*
7411  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7412  * to the individual cpus
7413  */
7414 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7415                                  struct sched_domain_attr *attr)
7416 {
7417         int i;
7418         struct root_domain *rd;
7419         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7420         cpumask_t *tmpmask;
7421 #ifdef CONFIG_NUMA
7422         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7423         int sd_allnodes = 0;
7424
7425         /*
7426          * Allocate the per-node list of sched groups
7427          */
7428         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7429                                     GFP_KERNEL);
7430         if (!sched_group_nodes) {
7431                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7432                 return -ENOMEM;
7433         }
7434 #endif
7435
7436         rd = alloc_rootdomain();
7437         if (!rd) {
7438                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7439 #ifdef CONFIG_NUMA
7440                 kfree(sched_group_nodes);
7441 #endif
7442                 return -ENOMEM;
7443         }
7444
7445         /* get space for all scratch cpumask variables */
7446         sched_cpumask_alloc(&allmasks);
7447         if (!allmasks) {
7448                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7449                 kfree(rd);
7450 #ifdef CONFIG_NUMA
7451                 kfree(sched_group_nodes);
7452 #endif
7453                 return -ENOMEM;
7454         }
7455
7456         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7457
7458
7459 #ifdef CONFIG_NUMA
7460         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7461 #endif
7462
7463         /*
7464          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7465          */
7466         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7467                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7468                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7469
7470                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7471                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7472
7473 #ifdef CONFIG_NUMA
7474                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7475                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7476                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7477                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7478                         set_domain_attribute(sd, attr);
7479                         sd->span = *cpu_map;
7480                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7481                         p = sd;
7482                         sd_allnodes = 1;
7483                 } else
7484                         p = NULL;
7485
7486                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7487                 SD_INIT(sd, NODE);
7488                 set_domain_attribute(sd, attr);
7489                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7490                 sd->parent = p;
7491                 if (p)
7492                         p->child = sd;
7493                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7494 #endif
7495
7496                 p = sd;
7497                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7498                 SD_INIT(sd, CPU);
7499                 set_domain_attribute(sd, attr);
7500                 sd->span = *nodemask;
7501                 sd->parent = p;
7502                 if (p)
7503                         p->child = sd;
7504                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7505
7506 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7507                 p = sd;
7508                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7509                 SD_INIT(sd, MC);
7510                 set_domain_attribute(sd, attr);
7511                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7512                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7513                 sd->parent = p;
7514                 p->child = sd;
7515                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7516 #endif
7517
7518 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7519                 p = sd;
7520                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7521                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7522                 set_domain_attribute(sd, attr);
7523                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7524                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7525                 sd->parent = p;
7526                 p->child = sd;
7527                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7528 #endif
7529         }
7530
7531 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7532         /* Set up CPU (sibling) groups */
7533         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7534                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7535                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7536
7537                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7538                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7539                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7540                         continue;
7541
7542                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7543                                         &cpu_to_cpu_group,
7544                                         send_covered, tmpmask);
7545         }
7546 #endif
7547
7548 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7549         /* Set up multi-core groups */
7550         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7551                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7552                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7553
7554                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7555                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7556                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7557                         continue;
7558
7559                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7560                                         &cpu_to_core_group,
7561                                         send_covered, tmpmask);
7562         }
7563 #endif
7564
7565         /* Set up physical groups */
7566         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7567                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7568                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7569
7570                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7571                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7572                 if (cpus_empty(*nodemask))
7573                         continue;
7574
7575                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7576                                         &cpu_to_phys_group,
7577                                         send_covered, tmpmask);
7578         }
7579
7580 #ifdef CONFIG_NUMA
7581         /* Set up node groups */
7582         if (sd_allnodes) {
7583                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7584
7585                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7586                                         &cpu_to_allnodes_group,
7587                                         send_covered, tmpmask);
7588         }
7589
7590         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7591                 /* Set up node groups */
7592                 struct sched_group *sg, *prev;
7593                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7594                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7595                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7596                 int j;
7597
7598                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7599                 cpus_clear(*covered);
7600
7601                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7602                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7603                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7604                         continue;
7605                 }
7606
7607                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7608                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7609
7610                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7611                 if (!sg) {
7612                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7613                                 "node %d\n", i);
7614                         goto error;
7615                 }
7616                 sched_group_nodes[i] = sg;
7617                 for_each_cpu_mask_nr(j, *nodemask) {
7618                         struct sched_domain *sd;
7619
7620                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7621                         sd->groups = sg;
7622                 }
7623                 sg->__cpu_power = 0;
7624                 sg->cpumask = *nodemask;
7625                 sg->next = sg;
7626                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7627                 prev = sg;
7628
7629                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7630                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7631                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7632                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7633
7634                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7635                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7636                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7637                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7638                                 break;
7639
7640                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7641                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7642                                 continue;
7643
7644                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7645                                           GFP_KERNEL, i);
7646                         if (!sg) {
7647                                 printk(KERN_WARNING
7648                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7649                                 goto error;
7650                         }
7651                         sg->__cpu_power = 0;
7652                         sg->cpumask = *tmpmask;
7653                         sg->next = prev->next;
7654                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7655                         prev->next = sg;
7656                         prev = sg;
7657                 }
7658         }
7659 #endif
7660
7661         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7662 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7663         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7664                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7665
7666                 init_sched_groups_power(i, sd);
7667         }
7668 #endif
7669 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7670         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7671                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7672
7673                 init_sched_groups_power(i, sd);
7674         }
7675 #endif
7676
7677         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7678                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7679
7680                 init_sched_groups_power(i, sd);
7681         }
7682
7683 #ifdef CONFIG_NUMA
7684         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7685                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7686
7687         if (sd_allnodes) {
7688                 struct sched_group *sg;
7689
7690                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7691                                                                 tmpmask);
7692                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7693         }
7694 #endif
7695
7696         /* Attach the domains */
7697         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7698                 struct sched_domain *sd;
7699 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7700                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7701 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7702                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7703 #else
7704                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7705 #endif
7706                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7707         }
7708
7709         sched_cpumask_free(allmasks);
7710         return 0;
7711
7712 #ifdef CONFIG_NUMA
7713 error:
7714         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7715         sched_cpumask_free(allmasks);
7716         kfree(rd);
7717         return -ENOMEM;
7718 #endif
7719 }
7720
7721 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7722 {
7723         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7724 }
7725
7726 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7727 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7728 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7729                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7730
7731 /*
7732  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7733  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7734  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7735  */
7736 static cpumask_t fallback_doms;
7737
7738 /*
7739  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7740  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7741  * or 0 if it stayed the same.
7742  */
7743 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7744 {
7745         return 0;
7746 }
7747
7748 /*
7749  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7750  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7751  * exclude other special cases in the future.
7752  */
7753 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7754 {
7755         int err;
7756
7757         arch_update_cpu_topology();
7758         ndoms_cur = 1;
7759         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7760         if (!doms_cur)
7761                 doms_cur = &fallback_doms;
7762         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7763         dattr_cur = NULL;
7764         err = build_sched_domains(doms_cur);
7765         register_sched_domain_sysctl();
7766
7767         return err;
7768 }
7769
7770 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7771                                        cpumask_t *tmpmask)
7772 {
7773         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7774 }
7775
7776 /*
7777  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7778  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7779  */
7780 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7781 {
7782         cpumask_t tmpmask;
7783         int i;
7784
7785         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map)
7786                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7787         synchronize_sched();
7788         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7789 }
7790
7791 /* handle null as "default" */
7792 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7793                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7794 {
7795         struct sched_domain_attr tmp;
7796
7797         /* fast path */
7798         if (!new && !cur)
7799                 return 1;
7800
7801         tmp = SD_ATTR_INIT;
7802         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7803                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7804                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7805 }
7806
7807 /*
7808  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7809  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7810  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7811  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7812  *
7813  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7814  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7815  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7816  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7817  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7818  * it as it is.
7819  *
7820  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7821  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7822  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
7823  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
7824  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
7825  * to be rebuilt.
7826  *
7827  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_map.
7828  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7829  * and it will not create the default domain.
7830  *
7831  * Call with hotplug lock held
7832  */
7833 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7834                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7835 {
7836         int i, j, n;
7837         int new_topology;
7838
7839         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7840
7841         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7842         unregister_sched_domain_sysctl();
7843
7844         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7845         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7846
7847         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7848
7849         /* Destroy deleted domains */
7850         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7851                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7852                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7853                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7854                                 goto match1;
7855                 }
7856                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7857                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7858 match1:
7859                 ;
7860         }
7861
7862         if (doms_new == NULL) {
7863                 ndoms_cur = 0;
7864                 doms_new = &fallback_doms;
7865                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7866                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7867         }
7868
7869         /* Build new domains */
7870         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7871                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7872                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7873                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7874                                 goto match2;
7875                 }
7876                 /* no match - add a new doms_new */
7877                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7878                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7879 match2:
7880                 ;
7881         }
7882
7883         /* Remember the new sched domains */
7884         if (doms_cur != &fallback_doms)
7885                 kfree(doms_cur);
7886         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7887         doms_cur = doms_new;
7888         dattr_cur = dattr_new;
7889         ndoms_cur = ndoms_new;
7890
7891         register_sched_domain_sysctl();
7892
7893         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7894 }
7895
7896 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7897 int arch_reinit_sched_domains(void)
7898 {
7899         get_online_cpus();
7900
7901         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7902         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7903
7904         rebuild_sched_domains();
7905         put_online_cpus();
7906
7907         return 0;
7908 }
7909
7910 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7911 {
7912         int ret;
7913
7914         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7915                 return -EINVAL;
7916
7917         if (smt)
7918                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7919         else
7920                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7921
7922         ret = arch_reinit_sched_domains();
7923
7924         return ret ? ret : count;
7925 }
7926
7927 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7928 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7929                                            char *page)
7930 {
7931         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7932 }
7933 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7934                                             const char *buf, size_t count)
7935 {
7936         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7937 }
7938 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7939                          sched_mc_power_savings_show,
7940                          sched_mc_power_savings_store);
7941 #endif
7942
7943 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7944 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7945                                             char *page)
7946 {
7947         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7948 }
7949 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7950                                              const char *buf, size_t count)
7951 {
7952         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7953 }
7954 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7955                    sched_smt_power_savings_show,
7956                    sched_smt_power_savings_store);
7957 #endif
7958
7959 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7960 {
7961         int err = 0;
7962
7963 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7964         if (smt_capable())
7965                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7966                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7967 #endif
7968 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7969         if (!err && mc_capable())
7970                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7971                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7972 #endif
7973         return err;
7974 }
7975 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7976
7977 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7978 /*
7979  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7980  * When cpusets are enabled they take over this function.
7981  */
7982 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7983                                 unsigned long action, void *hcpu)
7984 {
7985         switch (action) {
7986         case CPU_ONLINE:
7987         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7988         case CPU_DEAD:
7989         case CPU_DEAD_FROZEN:
7990                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7991                 return NOTIFY_OK;
7992
7993         default:
7994                 return NOTIFY_DONE;
7995         }
7996 }
7997 #endif
7998
7999 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8000                                 unsigned long action, void *hcpu)
8001 {
8002         int cpu = (int)(long)hcpu;
8003
8004         switch (action) {
8005         case CPU_DOWN_PREPARE:
8006         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8007                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8008                 return NOTIFY_OK;
8009
8010         case CPU_DOWN_FAILED:
8011         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8012         case CPU_ONLINE:
8013         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8014                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8015                 return NOTIFY_OK;
8016
8017         default:
8018                 return NOTIFY_DONE;
8019         }
8020 }
8021
8022 void __init sched_init_smp(void)
8023 {
8024         cpumask_t non_isolated_cpus;
8025
8026 #if defined(CONFIG_NUMA)
8027         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8028                                                                 GFP_KERNEL);
8029         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8030 #endif
8031         get_online_cpus();
8032         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8033         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
8034         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
8035         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
8036                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8037         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8038         put_online_cpus();
8039
8040 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8041         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8042         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8043 #endif
8044
8045         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8046         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8047
8048         init_hrtick();
8049
8050         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8051         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
8052                 BUG();
8053         sched_init_granularity();
8054 }
8055 #else
8056 void __init sched_init_smp(void)
8057 {
8058         sched_init_granularity();
8059 }
8060 #endif /* CONFIG_SMP */
8061
8062 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8063 {
8064         return in_lock_functions(addr) ||
8065                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8066                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8067 }
8068
8069 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8070 {
8071         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8072         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8073 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8074         cfs_rq->rq = rq;
8075 #endif
8076         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8077 }
8078
8079 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8080 {
8081         struct rt_prio_array *array;
8082         int i;
8083
8084         array = &rt_rq->active;
8085         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8086                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8087                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8088         }
8089         /* delimiter for bitsearch: */
8090         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8091
8092 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8093         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
8094 #endif
8095 #ifdef CONFIG_SMP
8096         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8097         rt_rq->overloaded = 0;
8098 #endif
8099
8100         rt_rq->rt_time = 0;
8101         rt_rq->rt_throttled = 0;
8102         rt_rq->rt_runtime = 0;
8103         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8104
8105 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8106         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8107         rt_rq->rq = rq;
8108 #endif
8109 }
8110
8111 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8112 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8113                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8114                                 struct sched_entity *parent)
8115 {
8116         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8117         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8118         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8119         cfs_rq->tg = tg;
8120         if (add)
8121                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8122
8123         tg->se[cpu] = se;
8124         /* se could be NULL for init_task_group */
8125         if (!se)
8126                 return;
8127
8128         if (!parent)
8129                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8130         else
8131                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8132
8133         se->my_q = cfs_rq;
8134         se->load.weight = tg->shares;
8135         se->load.inv_weight = 0;
8136         se->parent = parent;
8137 }
8138 #endif
8139
8140 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8141 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8142                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8143                 struct sched_rt_entity *parent)
8144 {
8145         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8146
8147         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8148         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8149         rt_rq->tg = tg;
8150         rt_rq->rt_se = rt_se;
8151         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8152         if (add)
8153                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8154
8155         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8156         if (!rt_se)
8157                 return;
8158
8159         if (!parent)
8160                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8161         else
8162                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8163
8164         rt_se->my_q = rt_rq;
8165         rt_se->parent = parent;
8166         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8167 }
8168 #endif
8169
8170 void __init sched_init(void)
8171 {
8172         int i, j;
8173         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8174
8175 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8176         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8177 #endif
8178 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8179         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8180 #endif
8181 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8182         alloc_size *= 2;
8183 #endif
8184         /*
8185          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8186          * we use alloc_bootmem().
8187          */
8188         if (alloc_size) {
8189                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8190
8191 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8192                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8193                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8194
8195                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8196                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8197
8198 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8199                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8200                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8201
8202                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8203                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8204 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8205 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8206 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8207                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8208                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8209
8210                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8211                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8212
8213 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8214                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8215                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8216
8217                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8218                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8219 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8220 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8221         }
8222
8223 #ifdef CONFIG_SMP
8224         init_defrootdomain();
8225 #endif
8226
8227         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8228                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8229
8230 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8231         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8232                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8233 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8234         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8235                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8236 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8237 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8238
8239 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8240         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8241         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8242
8243 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8244         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8245         init_task_group.parent = &root_task_group;
8246         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8247 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8248 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8249
8250         for_each_possible_cpu(i) {
8251                 struct rq *rq;
8252
8253                 rq = cpu_rq(i);
8254                 spin_lock_init(&rq->lock);
8255                 rq->nr_running = 0;
8256                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8257                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8258 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8259                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8260                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8261 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8262                 /*
8263                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8264                  *
8265                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8266                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8267                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8268                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8269                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8270                  * (se->load.weight).
8271                  *
8272                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8273                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8274                  * then A0's share of the cpu resource is:
8275                  *
8276                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8277                  *
8278                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8279                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8280                  */
8281                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8282 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8283                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8284                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8285                 /*
8286                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8287                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8288                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8289                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8290                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8291                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8292                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8293                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8294                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8295                  */
8296                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8297                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8298                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8299                                 root_task_group.se[i]);
8300
8301 #endif
8302 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8303
8304                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8305 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8306                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8307 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8308                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8309 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8310                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8311                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8312                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8313                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8314                                 root_task_group.rt_se[i]);
8315 #endif
8316 #endif
8317
8318                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8319                         rq->cpu_load[j] = 0;
8320 #ifdef CONFIG_SMP
8321                 rq->sd = NULL;
8322                 rq->rd = NULL;
8323                 rq->active_balance = 0;
8324                 rq->next_balance = jiffies;
8325                 rq->push_cpu = 0;
8326                 rq->cpu = i;
8327                 rq->online = 0;
8328                 rq->migration_thread = NULL;
8329                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8330                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8331 #endif
8332                 init_rq_hrtick(rq);
8333                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8334         }
8335
8336         set_load_weight(&init_task);
8337
8338 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8339         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8340 #endif
8341
8342 #ifdef CONFIG_SMP
8343         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8344 #endif
8345
8346 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8347         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8348 #endif
8349
8350         /*
8351          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8352          */
8353         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8354         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8355
8356         /*
8357          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8358          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8359          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8360          * when this runqueue becomes "idle".
8361          */
8362         init_idle(current, smp_processor_id());
8363         /*
8364          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8365          */
8366         current->sched_class = &fair_sched_class;
8367
8368         scheduler_running = 1;
8369 }
8370
8371 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8372 void __might_sleep(char *file, int line)
8373 {
8374 #ifdef in_atomic
8375         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8376
8377         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8378                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8379                 return;
8380         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8381                 return;
8382         prev_jiffy = jiffies;
8383
8384         printk(KERN_ERR
8385                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8386                         file, line);
8387         printk(KERN_ERR
8388                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8389                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8390                         current->pid, current->comm);
8391
8392         debug_show_held_locks(current);
8393         if (irqs_disabled())
8394                 print_irqtrace_events(current);
8395         dump_stack();
8396 #endif
8397 }
8398 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8399 #endif
8400
8401 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8402 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8403 {
8404         int on_rq;
8405
8406         update_rq_clock(rq);
8407         on_rq = p->se.on_rq;
8408         if (on_rq)
8409                 deactivate_task(rq, p, 0);
8410         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8411         if (on_rq) {
8412                 activate_task(rq, p, 0);
8413                 resched_task(rq->curr);
8414         }
8415 }
8416
8417 void normalize_rt_tasks(void)
8418 {
8419         struct task_struct *g, *p;
8420         unsigned long flags;
8421         struct rq *rq;
8422
8423         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8424         do_each_thread(g, p) {
8425                 /*
8426                  * Only normalize user tasks:
8427                  */
8428                 if (!p->mm)
8429                         continue;
8430
8431                 p->se.exec_start                = 0;
8432 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8433                 p->se.wait_start                = 0;
8434                 p->se.sleep_start               = 0;
8435                 p->se.block_start               = 0;
8436 #endif
8437
8438                 if (!rt_task(p)) {
8439                         /*
8440                          * Renice negative nice level userspace
8441                          * tasks back to 0:
8442                          */
8443                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8444                                 set_user_nice(p, 0);
8445                         continue;
8446                 }
8447
8448                 spin_lock(&p->pi_lock);
8449                 rq = __task_rq_lock(p);
8450
8451                 normalize_task(rq, p);
8452
8453                 __task_rq_unlock(rq);
8454                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8455         } while_each_thread(g, p);
8456
8457         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8458 }
8459
8460 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8461
8462 #ifdef CONFIG_IA64
8463 /*
8464  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8465  *
8466  * They can only be called when the whole system has been
8467  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8468  * activity can take place. Using them for anything else would
8469  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8470  * under any other configuration.
8471  */
8472
8473 /**
8474  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8475  * @cpu: the processor in question.
8476  *
8477  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8478  */
8479 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8480 {
8481         return cpu_curr(cpu);
8482 }
8483
8484 /**
8485  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8486  * @cpu: the processor in question.
8487  * @p: the task pointer to set.
8488  *
8489  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8490  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8491  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8492  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8493  * and caller must save the original value of the current task (see
8494  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8495  * re-starting the system.
8496  *
8497  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8498  */
8499 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8500 {
8501         cpu_curr(cpu) = p;
8502 }
8503
8504 #endif
8505
8506 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8507 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8508 {
8509         int i;
8510
8511         for_each_possible_cpu(i) {
8512                 if (tg->cfs_rq)
8513                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8514                 if (tg->se)
8515                         kfree(tg->se[i]);
8516         }
8517
8518         kfree(tg->cfs_rq);
8519         kfree(tg->se);
8520 }
8521
8522 static
8523 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8524 {
8525         struct cfs_rq *cfs_rq;
8526         struct sched_entity *se;
8527         struct rq *rq;
8528         int i;
8529
8530         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8531         if (!tg->cfs_rq)
8532                 goto err;
8533         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8534         if (!tg->se)
8535                 goto err;
8536
8537         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8538
8539         for_each_possible_cpu(i) {
8540                 rq = cpu_rq(i);
8541
8542                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8543                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8544                 if (!cfs_rq)
8545                         goto err;
8546
8547                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8548                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8549                 if (!se)
8550                         goto err;
8551
8552                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8553         }
8554
8555         return 1;
8556
8557  err:
8558         return 0;
8559 }
8560
8561 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8562 {
8563         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8564                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8565 }
8566
8567 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8568 {
8569         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8570 }
8571 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8572 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8573 {
8574 }
8575
8576 static inline
8577 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8578 {
8579         return 1;
8580 }
8581
8582 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8583 {
8584 }
8585
8586 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8587 {
8588 }
8589 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8590
8591 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8592 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8593 {
8594         int i;
8595
8596         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8597
8598         for_each_possible_cpu(i) {
8599                 if (tg->rt_rq)
8600                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8601                 if (tg->rt_se)
8602                         kfree(tg->rt_se[i]);
8603         }
8604
8605         kfree(tg->rt_rq);
8606         kfree(tg->rt_se);
8607 }
8608
8609 static
8610 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8611 {
8612         struct rt_rq *rt_rq;
8613         struct sched_rt_entity *rt_se;
8614         struct rq *rq;
8615         int i;
8616
8617         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8618         if (!tg->rt_rq)
8619                 goto err;
8620         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8621         if (!tg->rt_se)
8622                 goto err;
8623
8624         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8625                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8626
8627         for_each_possible_cpu(i) {
8628                 rq = cpu_rq(i);
8629
8630                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8631                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8632                 if (!rt_rq)
8633                         goto err;
8634
8635                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8636                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8637                 if (!rt_se)
8638                         goto err;
8639
8640                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8641         }
8642
8643         return 1;
8644
8645  err:
8646         return 0;
8647 }
8648
8649 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8650 {
8651         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8652                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8653 }
8654
8655 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8656 {
8657         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8658 }
8659 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8660 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8661 {
8662 }
8663
8664 static inline
8665 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8666 {
8667         return 1;
8668 }
8669
8670 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8671 {
8672 }
8673
8674 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8675 {
8676 }
8677 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8678
8679 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8680 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8681 {
8682         free_fair_sched_group(tg);
8683         free_rt_sched_group(tg);
8684         kfree(tg);
8685 }
8686
8687 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8688 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8689 {
8690         struct task_group *tg;
8691         unsigned long flags;
8692         int i;
8693
8694         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8695         if (!tg)
8696                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8697
8698         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8699                 goto err;
8700
8701         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8702                 goto err;
8703
8704         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8705         for_each_possible_cpu(i) {
8706                 register_fair_sched_group(tg, i);
8707                 register_rt_sched_group(tg, i);
8708         }
8709         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8710
8711         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8712
8713         tg->parent = parent;
8714         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8715         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8716         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8717
8718         return tg;
8719
8720 err:
8721         free_sched_group(tg);
8722         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8723 }
8724
8725 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8726 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8727 {
8728         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8729         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8730 }
8731
8732 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8733 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8734 {
8735         unsigned long flags;
8736         int i;
8737
8738         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8739         for_each_possible_cpu(i) {
8740                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8741                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8742         }
8743         list_del_rcu(&tg->list);
8744         list_del_rcu(&tg->siblings);
8745         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8746
8747         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8748         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8749 }
8750
8751 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8752  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8753  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8754  *      reflect its new group.
8755  */
8756 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8757 {
8758         int on_rq, running;
8759         unsigned long flags;
8760         struct rq *rq;
8761
8762         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8763
8764         update_rq_clock(rq);
8765
8766         running = task_current(rq, tsk);
8767         on_rq = tsk->se.on_rq;
8768
8769         if (on_rq)
8770                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8771         if (unlikely(running))
8772                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8773
8774         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8775
8776 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8777         if (tsk->sched_class->moved_group)
8778                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8779 #endif
8780
8781         if (unlikely(running))
8782                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8783         if (on_rq)
8784                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8785
8786         task_rq_unlock(rq, &flags);
8787 }
8788 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8789
8790 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8791 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8792 {
8793         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8794         int on_rq;
8795
8796         on_rq = se->on_rq;
8797         if (on_rq)
8798                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8799
8800         se->load.weight = shares;
8801         se->load.inv_weight = 0;
8802
8803         if (on_rq)
8804                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8805 }
8806
8807 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8808 {
8809         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8810         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8811         unsigned long flags;
8812
8813         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8814         __set_se_shares(se, shares);
8815         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8816 }
8817
8818 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8819
8820 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8821 {
8822         int i;
8823         unsigned long flags;
8824
8825         /*
8826          * We can't change the weight of the root cgroup.
8827          */
8828         if (!tg->se[0])
8829                 return -EINVAL;
8830
8831         if (shares < MIN_SHARES)
8832                 shares = MIN_SHARES;
8833         else if (shares > MAX_SHARES)
8834                 shares = MAX_SHARES;
8835
8836         mutex_lock(&shares_mutex);
8837         if (tg->shares == shares)
8838                 goto done;
8839
8840         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8841         for_each_possible_cpu(i)
8842                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8843         list_del_rcu(&tg->siblings);
8844         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8845
8846         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8847         synchronize_sched();
8848
8849         /*
8850          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8851          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8852          */
8853         tg->shares = shares;
8854         for_each_possible_cpu(i) {
8855                 /*
8856                  * force a rebalance
8857                  */
8858                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8859                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8860         }
8861
8862         /*
8863          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8864          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8865          */
8866         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8867         for_each_possible_cpu(i)
8868                 register_fair_sched_group(tg, i);
8869         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8870         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8871 done:
8872         mutex_unlock(&shares_mutex);
8873         return 0;
8874 }
8875
8876 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8877 {
8878         return tg->shares;
8879 }
8880 #endif
8881
8882 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8883 /*
8884  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8885  */
8886 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8887
8888 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8889 {
8890         if (runtime == RUNTIME_INF)
8891                 return 1ULL << 20;
8892
8893         return div64_u64(runtime << 20, period);
8894 }
8895
8896 /* Must be called with tasklist_lock held */
8897 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8898 {
8899         struct task_struct *g, *p;
8900
8901         do_each_thread(g, p) {
8902                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8903                         return 1;
8904         } while_each_thread(g, p);
8905
8906         return 0;
8907 }
8908
8909 struct rt_schedulable_data {
8910         struct task_group *tg;
8911         u64 rt_period;
8912         u64 rt_runtime;
8913 };
8914
8915 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8916 {
8917         struct rt_schedulable_data *d = data;
8918         struct task_group *child;
8919         unsigned long total, sum = 0;
8920         u64 period, runtime;
8921
8922         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8923         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8924
8925         if (tg == d->tg) {
8926                 period = d->rt_period;
8927                 runtime = d->rt_runtime;
8928         }
8929
8930         /*
8931          * Cannot have more runtime than the period.
8932          */
8933         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8934                 return -EINVAL;
8935
8936         /*
8937          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8938          */
8939         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8940                 return -EBUSY;
8941
8942         total = to_ratio(period, runtime);
8943
8944         /*
8945          * Nobody can have more than the global setting allows.
8946          */
8947         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8948                 return -EINVAL;
8949
8950         /*
8951          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8952          */
8953         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8954                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8955                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8956
8957                 if (child == d->tg) {
8958                         period = d->rt_period;
8959                         runtime = d->rt_runtime;
8960                 }
8961
8962                 sum += to_ratio(period, runtime);
8963         }
8964
8965         if (sum > total)
8966                 return -EINVAL;
8967
8968         return 0;
8969 }
8970
8971 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8972 {
8973         struct rt_schedulable_data data = {
8974                 .tg = tg,
8975                 .rt_period = period,
8976                 .rt_runtime = runtime,
8977         };
8978
8979         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8980 }
8981
8982 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8983                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8984 {
8985         int i, err = 0;
8986
8987         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8988         read_lock(&tasklist_lock);
8989         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8990         if (err)
8991                 goto unlock;
8992
8993         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8994         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8995         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8996
8997         for_each_possible_cpu(i) {
8998                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8999
9000                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9001                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9002                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9003         }
9004         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9005  unlock:
9006         read_unlock(&tasklist_lock);
9007         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9008
9009         return err;
9010 }
9011
9012 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9013 {
9014         u64 rt_runtime, rt_period;
9015
9016         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9017         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9018         if (rt_runtime_us < 0)
9019                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9020
9021         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9022 }
9023
9024 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9025 {
9026         u64 rt_runtime_us;
9027
9028         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9029                 return -1;
9030
9031         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9032         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9033         return rt_runtime_us;
9034 }
9035
9036 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9037 {
9038         u64 rt_runtime, rt_period;
9039
9040         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9041         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9042
9043         if (rt_period == 0)
9044                 return -EINVAL;
9045
9046         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9047 }
9048
9049 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9050 {
9051         u64 rt_period_us;
9052
9053         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9054         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9055         return rt_period_us;
9056 }
9057
9058 static int sched_rt_global_constraints(void)
9059 {
9060         u64 runtime, period;
9061         int ret = 0;
9062
9063         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9064                 return -EINVAL;
9065
9066         runtime = global_rt_runtime();
9067         period = global_rt_period();
9068
9069         /*
9070          * Sanity check on the sysctl variables.
9071          */
9072         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9073                 return -EINVAL;
9074
9075         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9076         read_lock(&tasklist_lock);
9077         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9078         read_unlock(&tasklist_lock);
9079         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9080
9081         return ret;
9082 }
9083 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9084 static int sched_rt_global_constraints(void)
9085 {
9086         unsigned long flags;
9087         int i;
9088
9089         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9090                 return -EINVAL;
9091
9092         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9093         for_each_possible_cpu(i) {
9094                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9095
9096                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9097                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9098                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9099         }
9100         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9101
9102         return 0;
9103 }
9104 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9105
9106 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9107                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9108                 loff_t *ppos)
9109 {
9110         int ret;
9111         int old_period, old_runtime;
9112         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9113
9114         mutex_lock(&mutex);
9115         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9116         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9117
9118         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9119
9120         if (!ret && write) {
9121                 ret = sched_rt_global_constraints();
9122                 if (ret) {
9123                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9124                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9125                 } else {
9126                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9127                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9128                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9129                 }
9130         }
9131         mutex_unlock(&mutex);
9132
9133         return ret;
9134 }
9135
9136 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9137
9138 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9139 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9140 {
9141         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9142                             struct task_group, css);
9143 }
9144
9145 static struct cgroup_subsys_state *
9146 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9147 {
9148         struct task_group *tg, *parent;
9149
9150         if (!cgrp->parent) {
9151                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9152                 return &init_task_group.css;
9153         }
9154
9155         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9156         tg = sched_create_group(parent);
9157         if (IS_ERR(tg))
9158                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9159
9160         return &tg->css;
9161 }
9162
9163 static void
9164 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9165 {
9166         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9167
9168         sched_destroy_group(tg);
9169 }
9170
9171 static int
9172 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9173                       struct task_struct *tsk)
9174 {
9175 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9176         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9177         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9178                 return -EINVAL;
9179 #else
9180         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9181         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9182                 return -EINVAL;
9183 #endif
9184
9185         return 0;
9186 }
9187
9188 static void
9189 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9190                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9191 {
9192         sched_move_task(tsk);
9193 }
9194
9195 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9196 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9197                                 u64 shareval)
9198 {
9199         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9200 }
9201
9202 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9203 {
9204         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9205
9206         return (u64) tg->shares;
9207 }
9208 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9209
9210 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9211 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9212                                 s64 val)
9213 {
9214         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9215 }
9216
9217 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9218 {
9219         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9220 }
9221
9222 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9223                 u64 rt_period_us)
9224 {
9225         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9226 }
9227
9228 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9229 {
9230         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9231 }
9232 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9233
9234 static struct cftype cpu_files[] = {
9235 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9236         {
9237                 .name = "shares",
9238                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9239                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9240         },
9241 #endif
9242 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9243         {
9244                 .name = "rt_runtime_us",
9245                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9246                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9247         },
9248         {
9249                 .name = "rt_period_us",
9250                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9251                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9252         },
9253 #endif
9254 };
9255
9256 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9257 {
9258         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9259 }
9260
9261 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9262         .name           = "cpu",
9263         .create         = cpu_cgroup_create,
9264         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9265         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9266         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9267         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9268         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9269         .early_init     = 1,
9270 };
9271
9272 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9273
9274 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9275
9276 /*
9277  * CPU accounting code for task groups.
9278  *
9279  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9280  * (balbir@in.ibm.com).
9281  */
9282
9283 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9284 struct cpuacct {
9285         struct cgroup_subsys_state css;
9286         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9287         u64 *cpuusage;
9288         struct cpuacct *parent;
9289 };
9290
9291 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9292
9293 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9294 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9295 {
9296         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9297                             struct cpuacct, css);
9298 }
9299
9300 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9301 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9302 {
9303         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9304                             struct cpuacct, css);
9305 }
9306
9307 /* create a new cpu accounting group */
9308 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9309         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9310 {
9311         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9312
9313         if (!ca)
9314                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9315
9316         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9317         if (!ca->cpuusage) {
9318                 kfree(ca);
9319                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9320         }
9321
9322         if (cgrp->parent)
9323                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9324
9325         return &ca->css;
9326 }
9327
9328 /* destroy an existing cpu accounting group */
9329 static void
9330 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9331 {
9332         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9333
9334         free_percpu(ca->cpuusage);
9335         kfree(ca);
9336 }
9337
9338 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9339 {
9340         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9341         u64 data;
9342
9343 #ifndef CONFIG_64BIT
9344         /*
9345          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9346          */
9347         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9348         data = *cpuusage;
9349         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9350 #else
9351         data = *cpuusage;
9352 #endif
9353
9354         return data;
9355 }
9356
9357 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9358 {
9359         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9360
9361 #ifndef CONFIG_64BIT
9362         /*
9363          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9364          */
9365         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9366         *cpuusage = val;
9367         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9368 #else
9369         *cpuusage = val;
9370 #endif
9371 }
9372
9373 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9374 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9375 {
9376         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9377         u64 totalcpuusage = 0;
9378         int i;
9379
9380         for_each_present_cpu(i)
9381                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9382
9383         return totalcpuusage;
9384 }
9385
9386 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9387                                                                 u64 reset)
9388 {
9389         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9390         int err = 0;
9391         int i;
9392
9393         if (reset) {
9394                 err = -EINVAL;
9395                 goto out;
9396         }
9397
9398         for_each_present_cpu(i)
9399                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9400
9401 out:
9402         return err;
9403 }
9404
9405 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9406                                    struct seq_file *m)
9407 {
9408         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9409         u64 percpu;
9410         int i;
9411
9412         for_each_present_cpu(i) {
9413                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9414                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9415         }
9416         seq_printf(m, "\n");
9417         return 0;
9418 }
9419
9420 static struct cftype files[] = {
9421         {
9422                 .name = "usage",
9423                 .read_u64 = cpuusage_read,
9424                 .write_u64 = cpuusage_write,
9425         },
9426         {
9427                 .name = "usage_percpu",
9428                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9429         },
9430
9431 };
9432
9433 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9434 {
9435         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9436 }
9437
9438 /*
9439  * charge this task's execution time to its accounting group.
9440  *
9441  * called with rq->lock held.
9442  */
9443 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9444 {
9445         struct cpuacct *ca;
9446         int cpu;
9447
9448         if (!cpuacct_subsys.active)
9449                 return;
9450
9451         cpu = task_cpu(tsk);
9452         ca = task_ca(tsk);
9453
9454         for (; ca; ca = ca->parent) {
9455                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9456                 *cpuusage += cputime;
9457         }
9458 }
9459
9460 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9461         .name = "cpuacct",
9462         .create = cpuacct_create,
9463         .destroy = cpuacct_destroy,
9464         .populate = cpuacct_populate,
9465         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9466 };
9467 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */