Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/teigland/dlm
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335 static int root_task_group_empty(void)
336 {
337         return list_empty(&root_task_group.children);
338 }
339 #endif
340
341 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
342 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
343 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
344 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
345 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
346 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
347
348 /*
349  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
350  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
351  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
352  * too large, so as the shares value of a task group.
353  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
354  *  limitation from this.)
355  */
356 #define MIN_SHARES      2
357 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
358
359 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
360 #endif
361
362 /* Default task group.
363  *      Every task in system belong to this group at bootup.
364  */
365 struct task_group init_task_group;
366
367 /* return group to which a task belongs */
368 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
369 {
370         struct task_group *tg;
371
372 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
373         rcu_read_lock();
374         tg = __task_cred(p)->user->tg;
375         rcu_read_unlock();
376 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
377         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
378                                 struct task_group, css);
379 #else
380         tg = &init_task_group;
381 #endif
382         return tg;
383 }
384
385 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
386 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
387 {
388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
389         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
390         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
391 #endif
392
393 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
394         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
395         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
396 #endif
397 }
398
399 #else
400
401 #ifdef CONFIG_SMP
402 static int root_task_group_empty(void)
403 {
404         return 1;
405 }
406 #endif
407
408 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
409 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
410 {
411         return NULL;
412 }
413
414 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
415
416 /* CFS-related fields in a runqueue */
417 struct cfs_rq {
418         struct load_weight load;
419         unsigned long nr_running;
420
421         u64 exec_clock;
422         u64 min_vruntime;
423
424         struct rb_root tasks_timeline;
425         struct rb_node *rb_leftmost;
426
427         struct list_head tasks;
428         struct list_head *balance_iterator;
429
430         /*
431          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
432          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
433          */
434         struct sched_entity *curr, *next, *last;
435
436         unsigned int nr_spread_over;
437
438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
439         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
440
441         /*
442          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
443          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
444          * (like users, containers etc.)
445          *
446          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
447          * list is used during load balance.
448          */
449         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
450         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
451
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         /*
454          * the part of load.weight contributed by tasks
455          */
456         unsigned long task_weight;
457
458         /*
459          *   h_load = weight * f(tg)
460          *
461          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
462          * this group.
463          */
464         unsigned long h_load;
465
466         /*
467          * this cpu's part of tg->shares
468          */
469         unsigned long shares;
470
471         /*
472          * load.weight at the time we set shares
473          */
474         unsigned long rq_weight;
475 #endif
476 #endif
477 };
478
479 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
480 struct rt_rq {
481         struct rt_prio_array active;
482         unsigned long rt_nr_running;
483 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct {
485                 int curr; /* highest queued rt task prio */
486 #ifdef CONFIG_SMP
487                 int next; /* next highest */
488 #endif
489         } highest_prio;
490 #endif
491 #ifdef CONFIG_SMP
492         unsigned long rt_nr_migratory;
493         int overloaded;
494         struct plist_head pushable_tasks;
495 #endif
496         int rt_throttled;
497         u64 rt_time;
498         u64 rt_runtime;
499         /* Nests inside the rq lock: */
500         spinlock_t rt_runtime_lock;
501
502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
503         unsigned long rt_nr_boosted;
504
505         struct rq *rq;
506         struct list_head leaf_rt_rq_list;
507         struct task_group *tg;
508         struct sched_rt_entity *rt_se;
509 #endif
510 };
511
512 #ifdef CONFIG_SMP
513
514 /*
515  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
516  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
517  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
518  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
519  * object.
520  *
521  */
522 struct root_domain {
523         atomic_t refcount;
524         cpumask_var_t span;
525         cpumask_var_t online;
526
527         /*
528          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
529          * one runnable RT task.
530          */
531         cpumask_var_t rto_mask;
532         atomic_t rto_count;
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         struct cpupri cpupri;
535 #endif
536 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
537         /*
538          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
539          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
540          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
541          */
542         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
543 #endif
544 };
545
546 /*
547  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
548  * members (mimicking the global state we have today).
549  */
550 static struct root_domain def_root_domain;
551
552 #endif
553
554 /*
555  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
556  *
557  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
558  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
559  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
560  */
561 struct rq {
562         /* runqueue lock: */
563         spinlock_t lock;
564
565         /*
566          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
567          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
568          */
569         unsigned long nr_running;
570         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
571         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
572 #ifdef CONFIG_NO_HZ
573         unsigned long last_tick_seen;
574         unsigned char in_nohz_recently;
575 #endif
576         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
577         struct load_weight load;
578         unsigned long nr_load_updates;
579         u64 nr_switches;
580
581         struct cfs_rq cfs;
582         struct rt_rq rt;
583
584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
585         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
586         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
587 #endif
588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
589         struct list_head leaf_rt_rq_list;
590 #endif
591
592         /*
593          * This is part of a global counter where only the total sum
594          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
595          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
596          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
597          */
598         unsigned long nr_uninterruptible;
599
600         struct task_struct *curr, *idle;
601         unsigned long next_balance;
602         struct mm_struct *prev_mm;
603
604         u64 clock;
605
606         atomic_t nr_iowait;
607
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         struct root_domain *rd;
610         struct sched_domain *sd;
611
612         unsigned char idle_at_tick;
613         /* For active balancing */
614         int active_balance;
615         int push_cpu;
616         /* cpu of this runqueue: */
617         int cpu;
618         int online;
619
620         unsigned long avg_load_per_task;
621
622         struct task_struct *migration_thread;
623         struct list_head migration_queue;
624 #endif
625
626 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         int hrtick_csd_pending;
629         struct call_single_data hrtick_csd;
630 #endif
631         struct hrtimer hrtick_timer;
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
635         /* latency stats */
636         struct sched_info rq_sched_info;
637         unsigned long long rq_cpu_time;
638         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
639
640         /* sys_sched_yield() stats */
641         unsigned int yld_count;
642
643         /* schedule() stats */
644         unsigned int sched_switch;
645         unsigned int sched_count;
646         unsigned int sched_goidle;
647
648         /* try_to_wake_up() stats */
649         unsigned int ttwu_count;
650         unsigned int ttwu_local;
651
652         /* BKL stats */
653         unsigned int bkl_count;
654 #endif
655 };
656
657 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
658
659 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
660 {
661         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
662 }
663
664 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
665 {
666 #ifdef CONFIG_SMP
667         return rq->cpu;
668 #else
669         return 0;
670 #endif
671 }
672
673 /*
674  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
675  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
676  *
677  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
678  * preempt-disabled sections.
679  */
680 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
681         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
682
683 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
684 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
685 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
686 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
687
688 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
689 {
690         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
691 }
692
693 /*
694  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
695  */
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 # define const_debug __read_mostly
698 #else
699 # define const_debug static const
700 #endif
701
702 /**
703  * runqueue_is_locked
704  *
705  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
706  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
707  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
708  */
709 int runqueue_is_locked(void)
710 {
711         int cpu = get_cpu();
712         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
713         int ret;
714
715         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
716         put_cpu();
717         return ret;
718 }
719
720 /*
721  * Debugging: various feature bits
722  */
723
724 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
725         __SCHED_FEAT_##name ,
726
727 enum {
728 #include "sched_features.h"
729 };
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
734         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
735
736 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
737 #include "sched_features.h"
738         0;
739
740 #undef SCHED_FEAT
741
742 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
743 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
744         #name ,
745
746 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
747 #include "sched_features.h"
748         NULL
749 };
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
754 {
755         int i;
756
757         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
758                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
759                         seq_puts(m, "NO_");
760                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
761         }
762         seq_puts(m, "\n");
763
764         return 0;
765 }
766
767 static ssize_t
768 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
769                 size_t cnt, loff_t *ppos)
770 {
771         char buf[64];
772         char *cmp = buf;
773         int neg = 0;
774         int i;
775
776         if (cnt > 63)
777                 cnt = 63;
778
779         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
780                 return -EFAULT;
781
782         buf[cnt] = 0;
783
784         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
785                 neg = 1;
786                 cmp += 3;
787         }
788
789         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
790                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
791
792                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
793                         if (neg)
794                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
795                         else
796                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
797                         break;
798                 }
799         }
800
801         if (!sched_feat_names[i])
802                 return -EINVAL;
803
804         filp->f_pos += cnt;
805
806         return cnt;
807 }
808
809 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
810 {
811         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
812 }
813
814 static struct file_operations sched_feat_fops = {
815         .open           = sched_feat_open,
816         .write          = sched_feat_write,
817         .read           = seq_read,
818         .llseek         = seq_lseek,
819         .release        = single_release,
820 };
821
822 static __init int sched_init_debug(void)
823 {
824         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
825                         &sched_feat_fops);
826
827         return 0;
828 }
829 late_initcall(sched_init_debug);
830
831 #endif
832
833 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
834
835 /*
836  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
837  * Limited because this is done with IRQs disabled.
838  */
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
840
841 /*
842  * ratelimit for updating the group shares.
843  * default: 0.25ms
844  */
845 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
846
847 /*
848  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
849  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
850  * default: 4
851  */
852 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
853
854 /*
855  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
856  * default: 1s
857  */
858 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
859
860 static __read_mostly int scheduler_running;
861
862 /*
863  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
864  * default: 0.95s
865  */
866 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
867
868 static inline u64 global_rt_period(void)
869 {
870         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
871 }
872
873 static inline u64 global_rt_runtime(void)
874 {
875         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
876                 return RUNTIME_INF;
877
878         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 #ifndef prepare_arch_switch
882 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
883 #endif
884 #ifndef finish_arch_switch
885 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
886 #endif
887
888 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
889 {
890         return rq->curr == p;
891 }
892
893 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
894 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
895 {
896         return task_current(rq, p);
897 }
898
899 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
900 {
901 }
902
903 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
904 {
905 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
906         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
907         rq->lock.owner = current;
908 #endif
909         /*
910          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
911          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
912          * prev into current:
913          */
914         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
915
916         spin_unlock_irq(&rq->lock);
917 }
918
919 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
920 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
921 {
922 #ifdef CONFIG_SMP
923         return p->oncpu;
924 #else
925         return task_current(rq, p);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
934          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
935          * here.
936          */
937         next->oncpu = 1;
938 #endif
939 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         spin_unlock_irq(&rq->lock);
941 #else
942         spin_unlock(&rq->lock);
943 #endif
944 }
945
946 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
947 {
948 #ifdef CONFIG_SMP
949         /*
950          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
951          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
952          * finished.
953          */
954         smp_wmb();
955         prev->oncpu = 0;
956 #endif
957 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
958         local_irq_enable();
959 #endif
960 }
961 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
962
963 /*
964  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
965  * Must be called interrupts disabled.
966  */
967 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         for (;;) {
971                 struct rq *rq = task_rq(p);
972                 spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 spin_unlock(&rq->lock);
976         }
977 }
978
979 /*
980  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
981  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
982  * explicitly disabling preemption.
983  */
984 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
985         __acquires(rq->lock)
986 {
987         struct rq *rq;
988
989         for (;;) {
990                 local_irq_save(*flags);
991                 rq = task_rq(p);
992                 spin_lock(&rq->lock);
993                 if (likely(rq == task_rq(p)))
994                         return rq;
995                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996         }
997 }
998
999 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1000 {
1001         struct rq *rq = task_rq(p);
1002
1003         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1004         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1005 }
1006
1007 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1008         __releases(rq->lock)
1009 {
1010         spin_unlock(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1014         __releases(rq->lock)
1015 {
1016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1021  */
1022 static struct rq *this_rq_lock(void)
1023         __acquires(rq->lock)
1024 {
1025         struct rq *rq;
1026
1027         local_irq_disable();
1028         rq = this_rq();
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030
1031         return rq;
1032 }
1033
1034 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1035 /*
1036  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1037  *
1038  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1039  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1040  * reschedule event.
1041  *
1042  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1043  * rq->lock.
1044  */
1045
1046 /*
1047  * Use hrtick when:
1048  *  - enabled by features
1049  *  - hrtimer is actually high res
1050  */
1051 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1052 {
1053         if (!sched_feat(HRTICK))
1054                 return 0;
1055         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1056                 return 0;
1057         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1058 }
1059
1060 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1061 {
1062         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1063                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * High-resolution timer tick.
1068  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1069  */
1070 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1071 {
1072         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1073
1074         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1075
1076         spin_lock(&rq->lock);
1077         update_rq_clock(rq);
1078         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1079         spin_unlock(&rq->lock);
1080
1081         return HRTIMER_NORESTART;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 /*
1086  * called from hardirq (IPI) context
1087  */
1088 static void __hrtick_start(void *arg)
1089 {
1090         struct rq *rq = arg;
1091
1092         spin_lock(&rq->lock);
1093         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1094         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1095         spin_unlock(&rq->lock);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Called to set the hrtick timer state.
1100  *
1101  * called with rq->lock held and irqs disabled
1102  */
1103 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1104 {
1105         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1106         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1107
1108         hrtimer_set_expires(timer, time);
1109
1110         if (rq == this_rq()) {
1111                 hrtimer_restart(timer);
1112         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1113                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1114                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1115         }
1116 }
1117
1118 static int
1119 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1120 {
1121         int cpu = (int)(long)hcpu;
1122
1123         switch (action) {
1124         case CPU_UP_CANCELED:
1125         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE:
1127         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1128         case CPU_DEAD:
1129         case CPU_DEAD_FROZEN:
1130                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1131                 return NOTIFY_OK;
1132         }
1133
1134         return NOTIFY_DONE;
1135 }
1136
1137 static __init void init_hrtick(void)
1138 {
1139         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1140 }
1141 #else
1142 /*
1143  * Called to set the hrtick timer state.
1144  *
1145  * called with rq->lock held and irqs disabled
1146  */
1147 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1148 {
1149         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1161
1162         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1163         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1164         rq->hrtick_csd.info = rq;
1165 #endif
1166
1167         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1168         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1169 }
1170 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1171 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void resched_task(struct task_struct *p)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (test_tsk_need_resched(p))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_need_resched(p);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void resched_task(struct task_struct *p)
1273 {
1274         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_need_resched(p);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #if BITS_PER_LONG == 32
1280 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1281 #else
1282 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1283 #endif
1284
1285 #define WMULT_SHIFT     32
1286
1287 /*
1288  * Shift right and round:
1289  */
1290 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1291
1292 /*
1293  * delta *= weight / lw
1294  */
1295 static unsigned long
1296 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1297                 struct load_weight *lw)
1298 {
1299         u64 tmp;
1300
1301         if (!lw->inv_weight) {
1302                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1303                         lw->inv_weight = 1;
1304                 else
1305                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1306                                 / (lw->weight+1);
1307         }
1308
1309         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1310         /*
1311          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1312          */
1313         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1314                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1315                         WMULT_SHIFT/2);
1316         else
1317                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1318
1319         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1323 {
1324         lw->weight += inc;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1329 {
1330         lw->weight -= dec;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1336  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1337  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1338  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1339  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1340  * slice expiry etc.
1341  */
1342
1343 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1344 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1345
1346 /*
1347  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1348  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1349  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1350  * that remained on nice 0.
1351  *
1352  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1353  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1354  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1355  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1356  * the relative distance between them is ~25%.)
1357  */
1358 static const int prio_to_weight[40] = {
1359  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1360  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1361  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1362  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1363  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1364  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1365  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1366  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1367 };
1368
1369 /*
1370  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1371  *
1372  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1373  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1374  * into multiplications:
1375  */
1376 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1377  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1378  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1379  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1380  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1381  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1382  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1383  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1384  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1385 };
1386
1387 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1388
1389 /*
1390  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1391  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1392  * structures to the load-balancing proper:
1393  */
1394 struct rq_iterator {
1395         void *arg;
1396         struct task_struct *(*start)(void *);
1397         struct task_struct *(*next)(void *);
1398 };
1399
1400 #ifdef CONFIG_SMP
1401 static unsigned long
1402 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1404               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1405               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1406
1407 static int
1408 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1410                    struct rq_iterator *iterator);
1411 #endif
1412
1413 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1414 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1415 #else
1416 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1417 #endif
1418
1419 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_add(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1425 {
1426         update_load_sub(&rq->load, load);
1427 }
1428
1429 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1430 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1431
1432 /*
1433  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1434  * leaving it for the final time.
1435  */
1436 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1437 {
1438         struct task_group *parent, *child;
1439         int ret;
1440
1441         rcu_read_lock();
1442         parent = &root_task_group;
1443 down:
1444         ret = (*down)(parent, data);
1445         if (ret)
1446                 goto out_unlock;
1447         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1448                 parent = child;
1449                 goto down;
1450
1451 up:
1452                 continue;
1453         }
1454         ret = (*up)(parent, data);
1455         if (ret)
1456                 goto out_unlock;
1457
1458         child = parent;
1459         parent = parent->parent;
1460         if (parent)
1461                 goto up;
1462 out_unlock:
1463         rcu_read_unlock();
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1469 {
1470         return 0;
1471 }
1472 #endif
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1476 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1477 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1478
1479 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1480 {
1481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1482         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1483
1484         if (nr_running)
1485                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1486         else
1487                 rq->avg_load_per_task = 0;
1488
1489         return rq->avg_load_per_task;
1490 }
1491
1492 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1493
1494 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1495
1496 /*
1497  * Calculate and set the cpu's group shares.
1498  */
1499 static void
1500 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1501                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1502 {
1503         unsigned long shares;
1504         unsigned long rq_weight;
1505
1506         if (!tg->se[cpu])
1507                 return;
1508
1509         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1510
1511         /*
1512          *           \Sum shares * rq_weight
1513          * shares =  -----------------------
1514          *               \Sum rq_weight
1515          *
1516          */
1517         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1518         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1519
1520         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1521                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1522                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1523                 unsigned long flags;
1524
1525                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1526                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1527
1528                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1529                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1530         }
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1535  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1536  * parent group depends on the shares of its child groups.
1537  */
1538 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1539 {
1540         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1541         unsigned long shares = 0;
1542         struct sched_domain *sd = data;
1543         int i;
1544
1545         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1546                 /*
1547                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1548                  * is one of average load so that when a new task gets to
1549                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1550                  */
1551                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1552                 if (!weight)
1553                         weight = NICE_0_LOAD;
1554
1555                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1556                 rq_weight += weight;
1557                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1558         }
1559
1560         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1561                 shares = tg->shares;
1562
1563         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1564                 shares = tg->shares;
1565
1566         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1567                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1574  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1575  * group is a fraction of its parents load.
1576  */
1577 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1578 {
1579         unsigned long load;
1580         long cpu = (long)data;
1581
1582         if (!tg->parent) {
1583                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1584         } else {
1585                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1586                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1587                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1588         }
1589
1590         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1596 {
1597         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1598         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1599
1600         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1601                 sd->last_update = now;
1602                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1603         }
1604 }
1605
1606 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1607 {
1608         spin_unlock(&rq->lock);
1609         update_shares(sd);
1610         spin_lock(&rq->lock);
1611 }
1612
1613 static void update_h_load(long cpu)
1614 {
1615         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1616 }
1617
1618 #else
1619
1620 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1621 {
1622 }
1623
1624 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1625 {
1626 }
1627
1628 #endif
1629
1630 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1631
1632 /*
1633  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1634  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1635  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1636  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1637  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1638  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1639  */
1640 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1641         __releases(this_rq->lock)
1642         __acquires(busiest->lock)
1643         __acquires(this_rq->lock)
1644 {
1645         spin_unlock(&this_rq->lock);
1646         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1647
1648         return 1;
1649 }
1650
1651 #else
1652 /*
1653  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1654  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1655  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1656  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1657  * regardless of entry order into the function.
1658  */
1659 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1660         __releases(this_rq->lock)
1661         __acquires(busiest->lock)
1662         __acquires(this_rq->lock)
1663 {
1664         int ret = 0;
1665
1666         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1667                 if (busiest < this_rq) {
1668                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1669                         spin_lock(&busiest->lock);
1670                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1671                         ret = 1;
1672                 } else
1673                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1674         }
1675         return ret;
1676 }
1677
1678 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1679
1680 /*
1681  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1682  */
1683 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684 {
1685         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1686                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1687                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1688                 BUG_ON(1);
1689         }
1690
1691         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1692 }
1693
1694 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1695         __releases(busiest->lock)
1696 {
1697         spin_unlock(&busiest->lock);
1698         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1699 }
1700 #endif
1701
1702 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1703 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1704 {
1705 #ifdef CONFIG_SMP
1706         cfs_rq->shares = shares;
1707 #endif
1708 }
1709 #endif
1710
1711 #include "sched_stats.h"
1712 #include "sched_idletask.c"
1713 #include "sched_fair.c"
1714 #include "sched_rt.c"
1715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1716 # include "sched_debug.c"
1717 #endif
1718
1719 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1720 #define for_each_class(class) \
1721    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1722
1723 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1724 {
1725         rq->nr_running++;
1726 }
1727
1728 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1729 {
1730         rq->nr_running--;
1731 }
1732
1733 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1734 {
1735         if (task_has_rt_policy(p)) {
1736                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1737                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1738                 return;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1743          */
1744         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1745                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1746                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1747                 return;
1748         }
1749
1750         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1751         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1752 }
1753
1754 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1755 {
1756         s64 diff = sample - *avg;
1757         *avg += diff >> 3;
1758 }
1759
1760 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1761 {
1762         if (wakeup)
1763                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1764
1765         sched_info_queued(p);
1766         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1767         p->se.on_rq = 1;
1768 }
1769
1770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1771 {
1772         if (sleep) {
1773                 if (p->se.last_wakeup) {
1774                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1775                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1776                         p->se.last_wakeup = 0;
1777                 } else {
1778                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1779                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1780                 }
1781         }
1782
1783         sched_info_dequeued(p);
1784         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1785         p->se.on_rq = 0;
1786 }
1787
1788 /*
1789  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1790  */
1791 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1792 {
1793         return p->static_prio;
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1798  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1799  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1800  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1801  * estimator recalculates.
1802  */
1803 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1804 {
1805         int prio;
1806
1807         if (task_has_rt_policy(p))
1808                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1809         else
1810                 prio = __normal_prio(p);
1811         return prio;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1816  * taken into account by the scheduler. This value might
1817  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1818  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1819  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1820  */
1821 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1822 {
1823         p->normal_prio = normal_prio(p);
1824         /*
1825          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1826          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1827          * to the normal priority:
1828          */
1829         if (!rt_prio(p->prio))
1830                 return p->normal_prio;
1831         return p->prio;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * activate_task - move a task to the runqueue.
1836  */
1837 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1838 {
1839         if (task_contributes_to_load(p))
1840                 rq->nr_uninterruptible--;
1841
1842         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1843         inc_nr_running(rq);
1844 }
1845
1846 /*
1847  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1848  */
1849 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1850 {
1851         if (task_contributes_to_load(p))
1852                 rq->nr_uninterruptible++;
1853
1854         dequeue_task(rq, p, sleep);
1855         dec_nr_running(rq);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1860  * @p: the task in question.
1861  */
1862 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1863 {
1864         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1865 }
1866
1867 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1868 {
1869         set_task_rq(p, cpu);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         /*
1872          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1873          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1874          * per-task data have been completed by this moment.
1875          */
1876         smp_wmb();
1877         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1878 #endif
1879 }
1880
1881 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1882                                        const struct sched_class *prev_class,
1883                                        int oldprio, int running)
1884 {
1885         if (prev_class != p->sched_class) {
1886                 if (prev_class->switched_from)
1887                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1888                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1889         } else
1890                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1891 }
1892
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894
1895 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1896 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1897 {
1898         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Is this task likely cache-hot:
1903  */
1904 static int
1905 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1906 {
1907         s64 delta;
1908
1909         /*
1910          * Buddy candidates are cache hot:
1911          */
1912         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1913                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1914                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1915                 return 1;
1916
1917         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1918                 return 0;
1919
1920         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1921                 return 1;
1922         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1923                 return 0;
1924
1925         delta = now - p->se.exec_start;
1926
1927         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1928 }
1929
1930
1931 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1932 {
1933         int old_cpu = task_cpu(p);
1934         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1935         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1936                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1937         u64 clock_offset;
1938
1939         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1940
1941         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1942
1943 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1944         if (p->se.wait_start)
1945                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1946         if (p->se.sleep_start)
1947                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1948         if (p->se.block_start)
1949                 p->se.block_start -= clock_offset;
1950         if (old_cpu != new_cpu) {
1951                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1952                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1953                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1954         }
1955 #endif
1956         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1957                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1958
1959         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1960 }
1961
1962 struct migration_req {
1963         struct list_head list;
1964
1965         struct task_struct *task;
1966         int dest_cpu;
1967
1968         struct completion done;
1969 };
1970
1971 /*
1972  * The task's runqueue lock must be held.
1973  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1974  */
1975 static int
1976 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1977 {
1978         struct rq *rq = task_rq(p);
1979
1980         /*
1981          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1982          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1983          */
1984         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1985                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1986                 return 0;
1987         }
1988
1989         init_completion(&req->done);
1990         req->task = p;
1991         req->dest_cpu = dest_cpu;
1992         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1993
1994         return 1;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1999  *
2000  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2001  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2002  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2003  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2004  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2005  * @p has remained unscheduled the whole time.
2006  *
2007  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2008  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2009  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2010  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2011  * waiting to become inactive.
2012  */
2013 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2014 {
2015         unsigned long flags;
2016         int running, on_rq;
2017         unsigned long ncsw;
2018         struct rq *rq;
2019
2020         for (;;) {
2021                 /*
2022                  * We do the initial early heuristics without holding
2023                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2024                  * the runqueue lock when things look like they will
2025                  * work out!
2026                  */
2027                 rq = task_rq(p);
2028
2029                 /*
2030                  * If the task is actively running on another CPU
2031                  * still, just relax and busy-wait without holding
2032                  * any locks.
2033                  *
2034                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2035                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2036                  * But we don't care, since "task_running()" will
2037                  * return false if the runqueue has changed and p
2038                  * is actually now running somewhere else!
2039                  */
2040                 while (task_running(rq, p)) {
2041                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2042                                 return 0;
2043                         cpu_relax();
2044                 }
2045
2046                 /*
2047                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2048                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2049                  * just go back and repeat.
2050                  */
2051                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2052                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2053                 running = task_running(rq, p);
2054                 on_rq = p->se.on_rq;
2055                 ncsw = 0;
2056                 if (!match_state || p->state == match_state)
2057                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2058                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2059
2060                 /*
2061                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2062                  */
2063                 if (unlikely(!ncsw))
2064                         break;
2065
2066                 /*
2067                  * Was it really running after all now that we
2068                  * checked with the proper locks actually held?
2069                  *
2070                  * Oops. Go back and try again..
2071                  */
2072                 if (unlikely(running)) {
2073                         cpu_relax();
2074                         continue;
2075                 }
2076
2077                 /*
2078                  * It's not enough that it's not actively running,
2079                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2080                  * preempted!
2081                  *
2082                  * So if it was still runnable (but just not actively
2083                  * running right now), it's preempted, and we should
2084                  * yield - it could be a while.
2085                  */
2086                 if (unlikely(on_rq)) {
2087                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2088                         continue;
2089                 }
2090
2091                 /*
2092                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2093                  * runnable, which means that it will never become
2094                  * running in the future either. We're all done!
2095                  */
2096                 break;
2097         }
2098
2099         return ncsw;
2100 }
2101
2102 /***
2103  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2104  * @p: the to-be-kicked thread
2105  *
2106  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2107  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2108  *
2109  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2110  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2111  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2112  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2113  * achieved as well.
2114  */
2115 void kick_process(struct task_struct *p)
2116 {
2117         int cpu;
2118
2119         preempt_disable();
2120         cpu = task_cpu(p);
2121         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2122                 smp_send_reschedule(cpu);
2123         preempt_enable();
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2128  * according to the scheduling class and "nice" value.
2129  *
2130  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2131  * balance conservatively.
2132  */
2133 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2134 {
2135         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2136         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2137
2138         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2139                 return total;
2140
2141         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2146  * according to the scheduling class and "nice" value.
2147  */
2148 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2149 {
2150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2151         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2152
2153         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2154                 return total;
2155
2156         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2157 }
2158
2159 /*
2160  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2161  * domain.
2162  */
2163 static struct sched_group *
2164 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2165 {
2166         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2167         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2168         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2169         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2170
2171         do {
2172                 unsigned long load, avg_load;
2173                 int local_group;
2174                 int i;
2175
2176                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2177                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2178                                         &p->cpus_allowed))
2179                         continue;
2180
2181                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2182                                                sched_group_cpus(group));
2183
2184                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2185                 avg_load = 0;
2186
2187                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2188                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2189                         if (local_group)
2190                                 load = source_load(i, load_idx);
2191                         else
2192                                 load = target_load(i, load_idx);
2193
2194                         avg_load += load;
2195                 }
2196
2197                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2198                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2199                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2200
2201                 if (local_group) {
2202                         this_load = avg_load;
2203                         this = group;
2204                 } else if (avg_load < min_load) {
2205                         min_load = avg_load;
2206                         idlest = group;
2207                 }
2208         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2209
2210         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2211                 return NULL;
2212         return idlest;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2217  */
2218 static int
2219 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2220 {
2221         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2222         int idlest = -1;
2223         int i;
2224
2225         /* Traverse only the allowed CPUs */
2226         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2227                 load = weighted_cpuload(i);
2228
2229                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2230                         min_load = load;
2231                         idlest = i;
2232                 }
2233         }
2234
2235         return idlest;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2240  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2241  * SD_BALANCE_EXEC.
2242  *
2243  * Balance, ie. select the least loaded group.
2244  *
2245  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2246  *
2247  * preempt must be disabled.
2248  */
2249 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2250 {
2251         struct task_struct *t = current;
2252         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2253
2254         for_each_domain(cpu, tmp) {
2255                 /*
2256                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2257                  */
2258                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2259                         break;
2260                 if (tmp->flags & flag)
2261                         sd = tmp;
2262         }
2263
2264         if (sd)
2265                 update_shares(sd);
2266
2267         while (sd) {
2268                 struct sched_group *group;
2269                 int new_cpu, weight;
2270
2271                 if (!(sd->flags & flag)) {
2272                         sd = sd->child;
2273                         continue;
2274                 }
2275
2276                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2277                 if (!group) {
2278                         sd = sd->child;
2279                         continue;
2280                 }
2281
2282                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2283                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2284                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2285                         sd = sd->child;
2286                         continue;
2287                 }
2288
2289                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2290                 cpu = new_cpu;
2291                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2292                 sd = NULL;
2293                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2294                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2295                                 break;
2296                         if (tmp->flags & flag)
2297                                 sd = tmp;
2298                 }
2299                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2300         }
2301
2302         return cpu;
2303 }
2304
2305 #endif /* CONFIG_SMP */
2306
2307 /***
2308  * try_to_wake_up - wake up a thread
2309  * @p: the to-be-woken-up thread
2310  * @state: the mask of task states that can be woken
2311  * @sync: do a synchronous wakeup?
2312  *
2313  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2314  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2315  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2316  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2317  * runnable without the overhead of this.
2318  *
2319  * returns failure only if the task is already active.
2320  */
2321 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2322 {
2323         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2324         unsigned long flags;
2325         long old_state;
2326         struct rq *rq;
2327
2328         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2329                 sync = 0;
2330
2331 #ifdef CONFIG_SMP
2332         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2333                 struct sched_domain *sd;
2334
2335                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2336                 cpu = task_cpu(p);
2337
2338                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2339                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2340                                 update_shares(sd);
2341                                 break;
2342                         }
2343                 }
2344         }
2345 #endif
2346
2347         smp_wmb();
2348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2349         update_rq_clock(rq);
2350         old_state = p->state;
2351         if (!(old_state & state))
2352                 goto out;
2353
2354         if (p->se.on_rq)
2355                 goto out_running;
2356
2357         cpu = task_cpu(p);
2358         orig_cpu = cpu;
2359         this_cpu = smp_processor_id();
2360
2361 #ifdef CONFIG_SMP
2362         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2363                 goto out_activate;
2364
2365         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2366         if (cpu != orig_cpu) {
2367                 set_task_cpu(p, cpu);
2368                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2369                 /* might preempt at this point */
2370                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2371                 old_state = p->state;
2372                 if (!(old_state & state))
2373                         goto out;
2374                 if (p->se.on_rq)
2375                         goto out_running;
2376
2377                 this_cpu = smp_processor_id();
2378                 cpu = task_cpu(p);
2379         }
2380
2381 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2382         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2383         if (cpu == this_cpu)
2384                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2385         else {
2386                 struct sched_domain *sd;
2387                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2388                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2389                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2390                                 break;
2391                         }
2392                 }
2393         }
2394 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2395
2396 out_activate:
2397 #endif /* CONFIG_SMP */
2398         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2399         if (sync)
2400                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2401         if (orig_cpu != cpu)
2402                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2403         if (cpu == this_cpu)
2404                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2405         else
2406                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2407         activate_task(rq, p, 1);
2408         success = 1;
2409
2410         /*
2411          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2412          */
2413         if (!in_interrupt()) {
2414                 struct sched_entity *se = &current->se;
2415                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2416
2417                 if (se->last_wakeup)
2418                         sample -= se->last_wakeup;
2419                 else
2420                         sample -= se->start_runtime;
2421                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2422
2423                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2424         }
2425
2426 out_running:
2427         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2428         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2429
2430         p->state = TASK_RUNNING;
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         if (p->sched_class->task_wake_up)
2433                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2434 #endif
2435 out:
2436         task_rq_unlock(rq, &flags);
2437
2438         return success;
2439 }
2440
2441 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2442 {
2443         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2444 }
2445 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2446
2447 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2448 {
2449         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2454  * p is forked by current.
2455  *
2456  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2457  */
2458 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2459 {
2460         p->se.exec_start                = 0;
2461         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2462         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2463         p->se.last_wakeup               = 0;
2464         p->se.avg_overlap               = 0;
2465         p->se.start_runtime             = 0;
2466         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2467
2468 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2469         p->se.wait_start                = 0;
2470         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2471         p->se.sleep_start               = 0;
2472         p->se.block_start               = 0;
2473         p->se.sleep_max                 = 0;
2474         p->se.block_max                 = 0;
2475         p->se.exec_max                  = 0;
2476         p->se.slice_max                 = 0;
2477         p->se.wait_max                  = 0;
2478 #endif
2479
2480         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2481         p->se.on_rq = 0;
2482         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2483
2484 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2485         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2486 #endif
2487
2488         /*
2489          * We mark the process as running here, but have not actually
2490          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2491          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2492          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2493          */
2494         p->state = TASK_RUNNING;
2495 }
2496
2497 /*
2498  * fork()/clone()-time setup:
2499  */
2500 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2501 {
2502         int cpu = get_cpu();
2503
2504         __sched_fork(p);
2505
2506 #ifdef CONFIG_SMP
2507         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2508 #endif
2509         set_task_cpu(p, cpu);
2510
2511         /*
2512          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2513          */
2514         p->prio = current->normal_prio;
2515         if (!rt_prio(p->prio))
2516                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2517
2518 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2519         if (likely(sched_info_on()))
2520                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2521 #endif
2522 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2523         p->oncpu = 0;
2524 #endif
2525 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2526         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2527         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2528 #endif
2529         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2530
2531         put_cpu();
2532 }
2533
2534 /*
2535  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2536  *
2537  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2538  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2539  * on the runqueue and wakes it.
2540  */
2541 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2542 {
2543         unsigned long flags;
2544         struct rq *rq;
2545
2546         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2547         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2548         update_rq_clock(rq);
2549
2550         p->prio = effective_prio(p);
2551
2552         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2553                 activate_task(rq, p, 0);
2554         } else {
2555                 /*
2556                  * Let the scheduling class do new task startup
2557                  * management (if any):
2558                  */
2559                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2560                 inc_nr_running(rq);
2561         }
2562         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2563         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2564 #ifdef CONFIG_SMP
2565         if (p->sched_class->task_wake_up)
2566                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2567 #endif
2568         task_rq_unlock(rq, &flags);
2569 }
2570
2571 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2572
2573 /**
2574  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2575  * @notifier: notifier struct to register
2576  */
2577 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2578 {
2579         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2582
2583 /**
2584  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2585  * @notifier: notifier struct to unregister
2586  *
2587  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2588  */
2589 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2590 {
2591         hlist_del(&notifier->link);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2594
2595 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2596 {
2597         struct preempt_notifier *notifier;
2598         struct hlist_node *node;
2599
2600         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2601                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2602 }
2603
2604 static void
2605 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2606                                  struct task_struct *next)
2607 {
2608         struct preempt_notifier *notifier;
2609         struct hlist_node *node;
2610
2611         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2612                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2613 }
2614
2615 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2616
2617 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619 }
2620
2621 static void
2622 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2623                                  struct task_struct *next)
2624 {
2625 }
2626
2627 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2628
2629 /**
2630  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2631  * @rq: the runqueue preparing to switch
2632  * @prev: the current task that is being switched out
2633  * @next: the task we are going to switch to.
2634  *
2635  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2636  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2637  * switch.
2638  *
2639  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2640  * hooks.
2641  */
2642 static inline void
2643 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2644                     struct task_struct *next)
2645 {
2646         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2647         prepare_lock_switch(rq, next);
2648         prepare_arch_switch(next);
2649 }
2650
2651 /**
2652  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2653  * @rq: runqueue associated with task-switch
2654  * @prev: the thread we just switched away from.
2655  *
2656  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2657  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2658  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2659  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2660  *
2661  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2662  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2663  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2664  * details.)
2665  */
2666 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2667         __releases(rq->lock)
2668 {
2669         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2670         long prev_state;
2671 #ifdef CONFIG_SMP
2672         int post_schedule = 0;
2673
2674         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2675                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2676 #endif
2677
2678         rq->prev_mm = NULL;
2679
2680         /*
2681          * A task struct has one reference for the use as "current".
2682          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2683          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2684          * the scheduled task must drop that reference.
2685          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2686          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2687          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2688          * be dropped twice.
2689          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2690          */
2691         prev_state = prev->state;
2692         finish_arch_switch(prev);
2693         finish_lock_switch(rq, prev);
2694 #ifdef CONFIG_SMP
2695         if (post_schedule)
2696                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2697 #endif
2698
2699         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2700         if (mm)
2701                 mmdrop(mm);
2702         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2703                 /*
2704                  * Remove function-return probe instances associated with this
2705                  * task and put them back on the free list.
2706                  */
2707                 kprobe_flush_task(prev);
2708                 put_task_struct(prev);
2709         }
2710 }
2711
2712 /**
2713  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2714  * @prev: the thread we just switched away from.
2715  */
2716 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2717         __releases(rq->lock)
2718 {
2719         struct rq *rq = this_rq();
2720
2721         finish_task_switch(rq, prev);
2722 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2723         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2724         preempt_enable();
2725 #endif
2726         if (current->set_child_tid)
2727                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * context_switch - switch to the new MM and the new
2732  * thread's register state.
2733  */
2734 static inline void
2735 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2736                struct task_struct *next)
2737 {
2738         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2739
2740         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2741         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2742         mm = next->mm;
2743         oldmm = prev->active_mm;
2744         /*
2745          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2746          * combine the page table reload and the switch backend into
2747          * one hypercall.
2748          */
2749         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2750
2751         if (unlikely(!mm)) {
2752                 next->active_mm = oldmm;
2753                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2754                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2755         } else
2756                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2757
2758         if (unlikely(!prev->mm)) {
2759                 prev->active_mm = NULL;
2760                 rq->prev_mm = oldmm;
2761         }
2762         /*
2763          * Since the runqueue lock will be released by the next
2764          * task (which is an invalid locking op but in the case
2765          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2766          * do an early lockdep release here:
2767          */
2768 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2769         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2770 #endif
2771
2772         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2773         switch_to(prev, next, prev);
2774
2775         barrier();
2776         /*
2777          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2778          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2779          * frame will be invalid.
2780          */
2781         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2786  *
2787  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2788  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2789  * number of context switches performed since bootup.
2790  */
2791 unsigned long nr_running(void)
2792 {
2793         unsigned long i, sum = 0;
2794
2795         for_each_online_cpu(i)
2796                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2797
2798         return sum;
2799 }
2800
2801 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2802 {
2803         unsigned long i, sum = 0;
2804
2805         for_each_possible_cpu(i)
2806                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2807
2808         /*
2809          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2810          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2811          */
2812         if (unlikely((long)sum < 0))
2813                 sum = 0;
2814
2815         return sum;
2816 }
2817
2818 unsigned long long nr_context_switches(void)
2819 {
2820         int i;
2821         unsigned long long sum = 0;
2822
2823         for_each_possible_cpu(i)
2824                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2825
2826         return sum;
2827 }
2828
2829 unsigned long nr_iowait(void)
2830 {
2831         unsigned long i, sum = 0;
2832
2833         for_each_possible_cpu(i)
2834                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2835
2836         return sum;
2837 }
2838
2839 unsigned long nr_active(void)
2840 {
2841         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2842
2843         for_each_online_cpu(i) {
2844                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2845                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2846         }
2847
2848         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2849                 uninterruptible = 0;
2850
2851         return running + uninterruptible;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2856  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2857  */
2858 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2859 {
2860         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2861         int i, scale;
2862
2863         this_rq->nr_load_updates++;
2864
2865         /* Update our load: */
2866         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2867                 unsigned long old_load, new_load;
2868
2869                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2870
2871                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2872                 new_load = this_load;
2873                 /*
2874                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2875                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2876                  * example.
2877                  */
2878                 if (new_load > old_load)
2879                         new_load += scale-1;
2880                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2881         }
2882 }
2883
2884 #ifdef CONFIG_SMP
2885
2886 /*
2887  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2888  *
2889  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2890  * you need to do so manually before calling.
2891  */
2892 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2893         __acquires(rq1->lock)
2894         __acquires(rq2->lock)
2895 {
2896         BUG_ON(!irqs_disabled());
2897         if (rq1 == rq2) {
2898                 spin_lock(&rq1->lock);
2899                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2900         } else {
2901                 if (rq1 < rq2) {
2902                         spin_lock(&rq1->lock);
2903                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2904                 } else {
2905                         spin_lock(&rq2->lock);
2906                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2907                 }
2908         }
2909         update_rq_clock(rq1);
2910         update_rq_clock(rq2);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2915  *
2916  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2917  * you need to do so manually after calling.
2918  */
2919 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2920         __releases(rq1->lock)
2921         __releases(rq2->lock)
2922 {
2923         spin_unlock(&rq1->lock);
2924         if (rq1 != rq2)
2925                 spin_unlock(&rq2->lock);
2926         else
2927                 __release(rq2->lock);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2932  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2933  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2934  * the cpu_allowed mask is restored.
2935  */
2936 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2937 {
2938         struct migration_req req;
2939         unsigned long flags;
2940         struct rq *rq;
2941
2942         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2943         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2944             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2945                 goto out;
2946
2947         /* force the process onto the specified CPU */
2948         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2949                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2950                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2951
2952                 get_task_struct(mt);
2953                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2954                 wake_up_process(mt);
2955                 put_task_struct(mt);
2956                 wait_for_completion(&req.done);
2957
2958                 return;
2959         }
2960 out:
2961         task_rq_unlock(rq, &flags);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2966  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2967  */
2968 void sched_exec(void)
2969 {
2970         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2971         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2972         put_cpu();
2973         if (new_cpu != this_cpu)
2974                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2979  * Both runqueues must be locked.
2980  */
2981 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2982                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2983 {
2984         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2985         set_task_cpu(p, this_cpu);
2986         activate_task(this_rq, p, 0);
2987         /*
2988          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2989          * to be always true for them.
2990          */
2991         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2992 }
2993
2994 /*
2995  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2996  */
2997 static
2998 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2999                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3000                      int *all_pinned)
3001 {
3002         int tsk_cache_hot = 0;
3003         /*
3004          * We do not migrate tasks that are:
3005          * 1) running (obviously), or
3006          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3007          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3008          */
3009         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3010                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3011                 return 0;
3012         }
3013         *all_pinned = 0;
3014
3015         if (task_running(rq, p)) {
3016                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3017                 return 0;
3018         }
3019
3020         /*
3021          * Aggressive migration if:
3022          * 1) task is cache cold, or
3023          * 2) too many balance attempts have failed.
3024          */
3025
3026         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3027         if (!tsk_cache_hot ||
3028                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3029 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3030                 if (tsk_cache_hot) {
3031                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3032                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3033                 }
3034 #endif
3035                 return 1;
3036         }
3037
3038         if (tsk_cache_hot) {
3039                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3040                 return 0;
3041         }
3042         return 1;
3043 }
3044
3045 static unsigned long
3046 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3047               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3048               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3049               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3050 {
3051         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3052         struct task_struct *p;
3053         long rem_load_move = max_load_move;
3054
3055         if (max_load_move == 0)
3056                 goto out;
3057
3058         pinned = 1;
3059
3060         /*
3061          * Start the load-balancing iterator:
3062          */
3063         p = iterator->start(iterator->arg);
3064 next:
3065         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3066                 goto out;
3067
3068         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3069             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3070                 p = iterator->next(iterator->arg);
3071                 goto next;
3072         }
3073
3074         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3075         pulled++;
3076         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3077
3078 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3079         /*
3080          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3081          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3082          * section.
3083          */
3084         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3085                 goto out;
3086 #endif
3087
3088         /*
3089          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3090          */
3091         if (rem_load_move > 0) {
3092                 if (p->prio < *this_best_prio)
3093                         *this_best_prio = p->prio;
3094                 p = iterator->next(iterator->arg);
3095                 goto next;
3096         }
3097 out:
3098         /*
3099          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3100          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3101          * inside pull_task().
3102          */
3103         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3104
3105         if (all_pinned)
3106                 *all_pinned = pinned;
3107
3108         return max_load_move - rem_load_move;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3113  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3114  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3115  *
3116  * Called with both runqueues locked.
3117  */
3118 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3119                       unsigned long max_load_move,
3120                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3121                       int *all_pinned)
3122 {
3123         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3124         unsigned long total_load_moved = 0;
3125         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3126
3127         do {
3128                 total_load_moved +=
3129                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3130                                 max_load_move - total_load_moved,
3131                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3132                 class = class->next;
3133
3134 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3135                 /*
3136                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3137                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3138                  * the critical section.
3139                  */
3140                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3141                         break;
3142 #endif
3143         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3144
3145         return total_load_moved > 0;
3146 }
3147
3148 static int
3149 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3150                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3151                    struct rq_iterator *iterator)
3152 {
3153         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3154         int pinned = 0;
3155
3156         while (p) {
3157                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3158                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3159                         /*
3160                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3161                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3162                          * stats here rather than inside pull_task().
3163                          */
3164                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3165
3166                         return 1;
3167                 }
3168                 p = iterator->next(iterator->arg);
3169         }
3170
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 /*
3175  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3176  * part of active balancing operations within "domain".
3177  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3178  *
3179  * Called with both runqueues locked.
3180  */
3181 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3182                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3183 {
3184         const struct sched_class *class;
3185
3186         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3187                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3188                         return 1;
3189
3190         return 0;
3191 }
3192 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3193 /**
3194  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3195  *              during load balancing.
3196  */
3197 struct sd_lb_stats {
3198         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3199         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3200         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3201         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3202         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3203
3204         /** Statistics of this group */
3205         unsigned long this_load;
3206         unsigned long this_load_per_task;
3207         unsigned long this_nr_running;
3208
3209         /* Statistics of the busiest group */
3210         unsigned long max_load;
3211         unsigned long busiest_load_per_task;
3212         unsigned long busiest_nr_running;
3213
3214         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3215 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3216         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3217         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3218         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3219         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3220         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3221         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3222 #endif
3223 };
3224
3225 /**
3226  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3227  */
3228 struct sg_lb_stats {
3229         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3230         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3231         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3232         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3233         unsigned long group_capacity;
3234         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3235 };
3236
3237 /**
3238  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3239  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3240  */
3241 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3242 {
3243         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3244 }
3245
3246 /**
3247  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3248  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3249  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3250  */
3251 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3252                                         enum cpu_idle_type idle)
3253 {
3254         int load_idx;
3255
3256         switch (idle) {
3257         case CPU_NOT_IDLE:
3258                 load_idx = sd->busy_idx;
3259                 break;
3260
3261         case CPU_NEWLY_IDLE:
3262                 load_idx = sd->newidle_idx;
3263                 break;
3264         default:
3265                 load_idx = sd->idle_idx;
3266                 break;
3267         }
3268
3269         return load_idx;
3270 }
3271
3272
3273 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3274 /**
3275  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3276  * the given sched_domain, during load balancing.
3277  *
3278  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3279  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3280  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3281  */
3282 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3283         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3284 {
3285         /*
3286          * Busy processors will not participate in power savings
3287          * balance.
3288          */
3289         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3290                 sds->power_savings_balance = 0;
3291         else {
3292                 sds->power_savings_balance = 1;
3293                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3294                 sds->leader_nr_running = 0;
3295         }
3296 }
3297
3298 /**
3299  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3300  * sched_domain while performing load balancing.
3301  *
3302  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3303  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3304  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3305  *              load balancing ?
3306  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3307  */
3308 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3309         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3310 {
3311
3312         if (!sds->power_savings_balance)
3313                 return;
3314
3315         /*
3316          * If the local group is idle or completely loaded
3317          * no need to do power savings balance at this domain
3318          */
3319         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3320                                 !sds->this_nr_running))
3321                 sds->power_savings_balance = 0;
3322
3323         /*
3324          * If a group is already running at full capacity or idle,
3325          * don't include that group in power savings calculations
3326          */
3327         if (!sds->power_savings_balance ||
3328                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3329                 !sgs->sum_nr_running)
3330                 return;
3331
3332         /*
3333          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3334          * This is the group from where we need to pick up the load
3335          * for saving power
3336          */
3337         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3338             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3339              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3340                 sds->group_min = group;
3341                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3342                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3343                                                 sgs->sum_nr_running;
3344         }
3345
3346         /*
3347          * Calculate the group which is almost near its
3348          * capacity but still has some space to pick up some load
3349          * from other group and save more power
3350          */
3351         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3352                 return;
3353
3354         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3355             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3356              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3357                 sds->group_leader = group;
3358                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3359         }
3360 }
3361
3362 /**
3363  * check_power_save_busiest_group - Check if we have potential to perform
3364  *      some power-savings balance. If yes, set the busiest group to be
3365  *      the least loaded group in the sched_domain, so that it's CPUs can
3366  *      be put to idle.
3367  *
3368  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3369  *      under consideration.
3370  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3371  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3372  *
3373  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3374  * Else returns 0.
3375  */
3376 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3377                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3378 {
3379         if (!sds->power_savings_balance)
3380                 return 0;
3381
3382         if (sds->this != sds->group_leader ||
3383                         sds->group_leader == sds->group_min)
3384                 return 0;
3385
3386         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3387         sds->busiest = sds->group_min;
3388
3389         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3390                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3391                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3392         }
3393
3394         return 1;
3395
3396 }
3397 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3398 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3399         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3400 {
3401         return;
3402 }
3403
3404 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3405         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3406 {
3407         return;
3408 }
3409
3410 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3411                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3412 {
3413         return 0;
3414 }
3415 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3416
3417
3418 /**
3419  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3420  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3421  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3422  * @idle: Idle status of this_cpu
3423  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3424  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3425  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3426  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3427  * @balance: Should we balance.
3428  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3429  */
3430 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3431                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3432                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3433                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3434 {
3435         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3436         int i;
3437         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3438         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3439         unsigned long avg_load_per_task;
3440
3441         if (local_group)
3442                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3443
3444         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3445         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3446         max_cpu_load = 0;
3447         min_cpu_load = ~0UL;
3448
3449         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3450                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3451
3452                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3453                         *sd_idle = 0;
3454
3455                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3456                 if (local_group) {
3457                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3458                                 first_idle_cpu = 1;
3459                                 balance_cpu = i;
3460                         }
3461
3462                         load = target_load(i, load_idx);
3463                 } else {
3464                         load = source_load(i, load_idx);
3465                         if (load > max_cpu_load)
3466                                 max_cpu_load = load;
3467                         if (min_cpu_load > load)
3468                                 min_cpu_load = load;
3469                 }
3470
3471                 sgs->group_load += load;
3472                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3473                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3474
3475                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3476         }
3477
3478         /*
3479          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3480          * is eligible for doing load balancing at this and above
3481          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3482          * to do the newly idle load balance.
3483          */
3484         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3485             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3486                 *balance = 0;
3487                 return;
3488         }
3489
3490         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3491         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3492                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3493
3494
3495         /*
3496          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3497          * than the average weight of two tasks.
3498          *
3499          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3500          *      might not be a suitable number - should we keep a
3501          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3502          *      the hierarchy?
3503          */
3504         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3505                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3506
3507         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3508                 sgs->group_imb = 1;
3509
3510         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3511
3512 }
3513
3514 /**
3515  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3516  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3517  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3518  * @idle: Idle status of this_cpu
3519  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3520  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3521  * @balance: Should we balance.
3522  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3523  */
3524 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3525                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3526                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3527                         struct sd_lb_stats *sds)
3528 {
3529         struct sched_group *group = sd->groups;
3530         struct sg_lb_stats sgs;
3531         int load_idx;
3532
3533         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3534         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3535
3536         do {
3537                 int local_group;
3538
3539                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3540                                                sched_group_cpus(group));
3541                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3542                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3543                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3544
3545                 if (local_group && balance && !(*balance))
3546                         return;
3547
3548                 sds->total_load += sgs.group_load;
3549                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3550
3551                 if (local_group) {
3552                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3553                         sds->this = group;
3554                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3555                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3556                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3557                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3558                                 sgs.group_imb)) {
3559                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3560                         sds->busiest = group;
3561                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3562                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3563                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3564                 }
3565
3566                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3567                 group = group->next;
3568         } while (group != sd->groups);
3569
3570 }
3571
3572 /**
3573  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3574  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3575  *                      load balancing.
3576  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3577  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3578  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3579  */
3580 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3581                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3582 {
3583         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3584         unsigned int imbn = 2;
3585
3586         if (sds->this_nr_running) {
3587                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3588                 if (sds->busiest_load_per_task >
3589                                 sds->this_load_per_task)
3590                         imbn = 1;
3591         } else
3592                 sds->this_load_per_task =
3593                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3594
3595         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3596                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3597                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3598                 return;
3599         }
3600
3601         /*
3602          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3603          * however we may be able to increase total CPU power used by
3604          * moving them.
3605          */
3606
3607         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3608                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3609         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3610                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3611         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3612
3613         /* Amount of load we'd subtract */
3614         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3615                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3616         if (sds->max_load > tmp)
3617                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3618                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3619
3620         /* Amount of load we'd add */
3621         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3622                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3623                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3624                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3625         else
3626                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3627                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3628         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3629                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3630         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3631
3632         /* Move if we gain throughput */
3633         if (pwr_move > pwr_now)
3634                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3635 }
3636
3637 /**
3638  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3639  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3640  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3641  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3642  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3643  */
3644 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3645                 unsigned long *imbalance)
3646 {
3647         unsigned long max_pull;
3648         /*
3649          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3650          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3651          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3652          */
3653         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3654                 *imbalance = 0;
3655                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3656         }
3657
3658         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3659         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3660                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3661
3662         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3663         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3664                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3665                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3666
3667         /*
3668          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3669          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3670          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3671          * moved
3672          */
3673         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3674                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3675
3676 }
3677 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3678
3679 /**
3680  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3681  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3682  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3683  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3684  * such a group exists.
3685  *
3686  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3687  * to restore balance.
3688  *
3689  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3690  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3691  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3692  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3693  * @idle: The idle status of this_cpu.
3694  * @sd_idle: The idleness of sd
3695  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3696  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3697  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3698  *
3699  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3700  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3701  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3702  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3703  */
3704 static struct sched_group *
3705 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3706                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3707                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3708 {
3709         struct sd_lb_stats sds;
3710
3711         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3712
3713         /*
3714          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3715          * this level.
3716          */
3717         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3718                                         balance, &sds);
3719
3720         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3721         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3722          *    at this level.
3723          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3724          * 3) This group is the busiest group.
3725          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3726          *    sched_domain.
3727          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3728          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3729          */
3730         if (balance && !(*balance))
3731                 goto ret;
3732
3733         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3734                 goto out_balanced;
3735
3736         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3737                 goto out_balanced;
3738
3739         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3740
3741         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3742                 goto out_balanced;
3743
3744         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3745                 goto out_balanced;
3746
3747         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3748         if (sds.group_imb)
3749                 sds.busiest_load_per_task =
3750                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3751
3752         /*
3753          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3754          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3755          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3756          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3757          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3758          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3759          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3760          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3761          * appear as very large values with unsigned longs.
3762          */
3763         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3764                 goto out_balanced;
3765
3766         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3767         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3768         return sds.busiest;
3769
3770 out_balanced:
3771         /*
3772          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3773          * to save power.
3774          */
3775         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3776                 return sds.busiest;
3777 ret:
3778         *imbalance = 0;
3779         return NULL;
3780 }
3781
3782 /*
3783  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3784  */
3785 static struct rq *
3786 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3787                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3788 {
3789         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3790         unsigned long max_load = 0;
3791         int i;
3792
3793         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3794                 unsigned long wl;
3795
3796                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3797                         continue;
3798
3799                 rq = cpu_rq(i);
3800                 wl = weighted_cpuload(i);
3801
3802                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3803                         continue;
3804
3805                 if (wl > max_load) {
3806                         max_load = wl;
3807                         busiest = rq;
3808                 }
3809         }
3810
3811         return busiest;
3812 }
3813
3814 /*
3815  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3816  * so long as it is large enough.
3817  */
3818 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3819
3820 /*
3821  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3822  * tasks if there is an imbalance.
3823  */
3824 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3825                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3826                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3827 {
3828         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3829         struct sched_group *group;
3830         unsigned long imbalance;
3831         struct rq *busiest;
3832         unsigned long flags;
3833
3834         cpumask_setall(cpus);
3835
3836         /*
3837          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3838          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3839          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3840          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3841          */
3842         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3843             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3844                 sd_idle = 1;
3845
3846         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3847
3848 redo:
3849         update_shares(sd);
3850         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3851                                    cpus, balance);
3852
3853         if (*balance == 0)
3854                 goto out_balanced;
3855
3856         if (!group) {
3857                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3858                 goto out_balanced;
3859         }
3860
3861         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3862         if (!busiest) {
3863                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3864                 goto out_balanced;
3865         }
3866
3867         BUG_ON(busiest == this_rq);
3868
3869         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3870
3871         ld_moved = 0;
3872         if (busiest->nr_running > 1) {
3873                 /*
3874                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3875                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3876                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3877                  * correctly treated as an imbalance.
3878                  */
3879                 local_irq_save(flags);
3880                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3881                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3882                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3883                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3884                 local_irq_restore(flags);
3885
3886                 /*
3887                  * some other cpu did the load balance for us.
3888                  */
3889                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3890                         resched_cpu(this_cpu);
3891
3892                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3893                 if (unlikely(all_pinned)) {
3894                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3895                         if (!cpumask_empty(cpus))
3896                                 goto redo;
3897                         goto out_balanced;
3898                 }
3899         }
3900
3901         if (!ld_moved) {
3902                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3903                 sd->nr_balance_failed++;
3904
3905                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3906
3907                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3908
3909                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3910                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3911                          */
3912                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3913                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3914                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3915                                 all_pinned = 1;
3916                                 goto out_one_pinned;
3917                         }
3918
3919                         if (!busiest->active_balance) {
3920                                 busiest->active_balance = 1;
3921                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3922                                 active_balance = 1;
3923                         }
3924                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3925                         if (active_balance)
3926                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3927
3928                         /*
3929                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3930                          * counter.
3931                          */
3932                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3933                 }
3934         } else
3935                 sd->nr_balance_failed = 0;
3936
3937         if (likely(!active_balance)) {
3938                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3939                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3940         } else {
3941                 /*
3942                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3943                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3944                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3945                  * move_tasks).
3946                  */
3947                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3948                         sd->balance_interval *= 2;
3949         }
3950
3951         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3952             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3953                 ld_moved = -1;
3954
3955         goto out;
3956
3957 out_balanced:
3958         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3959
3960         sd->nr_balance_failed = 0;
3961
3962 out_one_pinned:
3963         /* tune up the balancing interval */
3964         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3965                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3966                 sd->balance_interval *= 2;
3967
3968         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3969             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3970                 ld_moved = -1;
3971         else
3972                 ld_moved = 0;
3973 out:
3974         if (ld_moved)
3975                 update_shares(sd);
3976         return ld_moved;
3977 }
3978
3979 /*
3980  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3981  * tasks if there is an imbalance.
3982  *
3983  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3984  * this_rq is locked.
3985  */
3986 static int
3987 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3988                         struct cpumask *cpus)
3989 {
3990         struct sched_group *group;
3991         struct rq *busiest = NULL;
3992         unsigned long imbalance;
3993         int ld_moved = 0;
3994         int sd_idle = 0;
3995         int all_pinned = 0;
3996
3997         cpumask_setall(cpus);
3998
3999         /*
4000          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4001          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4002          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4003          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4004          */
4005         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4006             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4007                 sd_idle = 1;
4008
4009         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4010 redo:
4011         update_shares_locked(this_rq, sd);
4012         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4013                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4014         if (!group) {
4015                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4016                 goto out_balanced;
4017         }
4018
4019         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4020         if (!busiest) {
4021                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4022                 goto out_balanced;
4023         }
4024
4025         BUG_ON(busiest == this_rq);
4026
4027         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4028
4029         ld_moved = 0;
4030         if (busiest->nr_running > 1) {
4031                 /* Attempt to move tasks */
4032                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4033                 /* this_rq->clock is already updated */
4034                 update_rq_clock(busiest);
4035                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4036                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4037                                         &all_pinned);
4038                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4039
4040                 if (unlikely(all_pinned)) {
4041                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4042                         if (!cpumask_empty(cpus))
4043                                 goto redo;
4044                 }
4045         }
4046
4047         if (!ld_moved) {
4048                 int active_balance = 0;
4049
4050                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4051                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4052                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4053                         return -1;
4054
4055                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4056                         return -1;
4057
4058                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4059                         return -1;
4060
4061                 /*
4062                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4063                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4064                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4065                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4066                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4067                  *
4068                  * The package power saving logic comes from
4069                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4070                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4071                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4072                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4073                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4074                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4075                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4076                  *
4077                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4078                  * will be more than one task in the source run queue and
4079                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4080                  * active balance code will not be triggered.
4081                  */
4082
4083                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4084                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4085
4086                 /*
4087                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4088                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4089                  */
4090                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4091                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4092                         all_pinned = 1;
4093                         return ld_moved;
4094                 }
4095
4096                 if (!busiest->active_balance) {
4097                         busiest->active_balance = 1;
4098                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4099                         active_balance = 1;
4100                 }
4101
4102                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4103                 /*
4104                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4105                  */
4106                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4107                 if (active_balance)
4108                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4109                 spin_lock(&this_rq->lock);
4110
4111         } else
4112                 sd->nr_balance_failed = 0;
4113
4114         update_shares_locked(this_rq, sd);
4115         return ld_moved;
4116
4117 out_balanced:
4118         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4119         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4120             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4121                 return -1;
4122         sd->nr_balance_failed = 0;
4123
4124         return 0;
4125 }
4126
4127 /*
4128  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4129  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4130  */
4131 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4132 {
4133         struct sched_domain *sd;
4134         int pulled_task = 0;
4135         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4136         cpumask_var_t tmpmask;
4137
4138         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
4139                 return;
4140
4141         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4142                 unsigned long interval;
4143
4144                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4145                         continue;
4146
4147                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4148                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4149                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4150                                                            sd, tmpmask);
4151
4152                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4153                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4154                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4155                 if (pulled_task)
4156                         break;
4157         }
4158         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4159                 /*
4160                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4161                  * a busy processor. So reset next_balance.
4162                  */
4163                 this_rq->next_balance = next_balance;
4164         }
4165         free_cpumask_var(tmpmask);
4166 }
4167
4168 /*
4169  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4170  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4171  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4172  * logical imbalances.
4173  *
4174  * Called with busiest_rq locked.
4175  */
4176 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4177 {
4178         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4179         struct sched_domain *sd;
4180         struct rq *target_rq;
4181
4182         /* Is there any task to move? */
4183         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4184                 return;
4185
4186         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4187
4188         /*
4189          * This condition is "impossible", if it occurs
4190          * we need to fix it. Originally reported by
4191          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4192          */
4193         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4194
4195         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4196         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4197         update_rq_clock(busiest_rq);
4198         update_rq_clock(target_rq);
4199
4200         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4201         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4202                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4203                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4204                                 break;
4205         }
4206
4207         if (likely(sd)) {
4208                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4209
4210                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4211                                   sd, CPU_IDLE))
4212                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4213                 else
4214                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4215         }
4216         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4217 }
4218
4219 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4220 static struct {
4221         atomic_t load_balancer;
4222         cpumask_var_t cpu_mask;
4223 } nohz ____cacheline_aligned = {
4224         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4225 };
4226
4227 /*
4228  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4229  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4230  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4231  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4232  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4233  * arrives...
4234  *
4235  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4236  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4237  * nohz.cpu_mask..
4238  *
4239  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4240  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4241  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4242  * there is no need for ilb owner.
4243  *
4244  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4245  * next busy scheduler_tick()
4246  */
4247 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4248 {
4249         int cpu = smp_processor_id();
4250
4251         if (stop_tick) {
4252                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4253
4254                 if (!cpu_active(cpu)) {
4255                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4256                                 return 0;
4257
4258                         /*
4259                          * If we are going offline and still the leader,
4260                          * give up!
4261                          */
4262                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4263                                 BUG();
4264
4265                         return 0;
4266                 }
4267
4268                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4269
4270                 /* time for ilb owner also to sleep */
4271                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4272                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4273                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4274                         return 0;
4275                 }
4276
4277                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4278                         /* make me the ilb owner */
4279                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4280                                 return 1;
4281                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4282                         return 1;
4283         } else {
4284                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4285                         return 0;
4286
4287                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4288
4289                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4290                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4291                                 BUG();
4292         }
4293         return 0;
4294 }
4295 #endif
4296
4297 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4298
4299 /*
4300  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4301  * and initiates a balancing operation if so.
4302  *
4303  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4304  */
4305 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4306 {
4307         int balance = 1;
4308         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4309         unsigned long interval;
4310         struct sched_domain *sd;
4311         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4312         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4313         int update_next_balance = 0;
4314         int need_serialize;
4315         cpumask_var_t tmp;
4316
4317         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4318         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4319                 return;
4320
4321         for_each_domain(cpu, sd) {
4322                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4323                         continue;
4324
4325                 interval = sd->balance_interval;
4326                 if (idle != CPU_IDLE)
4327                         interval *= sd->busy_factor;
4328
4329                 /* scale ms to jiffies */
4330                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4331                 if (unlikely(!interval))
4332                         interval = 1;
4333                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4334                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4335
4336                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4337
4338                 if (need_serialize) {
4339                         if (!spin_trylock(&balancing))
4340                                 goto out;
4341                 }
4342
4343                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4344                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4345                                 /*
4346                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4347                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4348                                  * not idle.
4349                                  */
4350                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4351                         }
4352                         sd->last_balance = jiffies;
4353                 }
4354                 if (need_serialize)
4355                         spin_unlock(&balancing);
4356 out:
4357                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4358                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4359                         update_next_balance = 1;
4360                 }
4361
4362                 /*
4363                  * Stop the load balance at this level. There is another
4364                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4365                  * actively.
4366                  */
4367                 if (!balance)
4368                         break;
4369         }
4370
4371         /*
4372          * next_balance will be updated only when there is a need.
4373          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4374          * updated.
4375          */
4376         if (likely(update_next_balance))
4377                 rq->next_balance = next_balance;
4378
4379         free_cpumask_var(tmp);
4380 }
4381
4382 /*
4383  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4384  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4385  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4386  */
4387 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4388 {
4389         int this_cpu = smp_processor_id();
4390         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4391         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4392                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4393
4394         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4395
4396 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4397         /*
4398          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4399          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4400          * stopped.
4401          */
4402         if (this_rq->idle_at_tick &&
4403             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4404                 struct rq *rq;
4405                 int balance_cpu;
4406
4407                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4408                         if (balance_cpu == this_cpu)
4409                                 continue;
4410
4411                         /*
4412                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4413                          * work being done for other cpus. Next load
4414                          * balancing owner will pick it up.
4415                          */
4416                         if (need_resched())
4417                                 break;
4418
4419                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4420
4421                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4422                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4423                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4424                 }
4425         }
4426 #endif
4427 }
4428
4429 static inline int on_null_domain(int cpu)
4430 {
4431         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4432 }
4433
4434 /*
4435  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4436  *
4437  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4438  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4439  * if the whole system is idle.
4440  */
4441 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4442 {
4443 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4444         /*
4445          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4446          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4447          * load balancer.
4448          */
4449         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4450                 rq->in_nohz_recently = 0;
4451
4452                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4453                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4454                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4455                 }
4456
4457                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4458                         /*
4459                          * simple selection for now: Nominate the
4460                          * first cpu in the nohz list to be the next
4461                          * ilb owner.
4462                          *
4463                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4464                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4465                          */
4466                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4467
4468                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4469                                 resched_cpu(ilb);
4470                 }
4471         }
4472
4473         /*
4474          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4475          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4476          */
4477         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4478             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4479                 resched_cpu(cpu);
4480                 return;
4481         }
4482
4483         /*
4484          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4485          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4486          */
4487         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4488             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4489                 return;
4490 #endif
4491         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4492         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4493             likely(!on_null_domain(cpu)))
4494                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4495 }
4496
4497 #else   /* CONFIG_SMP */
4498
4499 /*
4500  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4501  */
4502 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4503 {
4504 }
4505
4506 #endif
4507
4508 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4509
4510 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4511
4512 /*
4513  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4514  * @p in case that task is currently running.
4515  */
4516 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4517 {
4518         unsigned long flags;
4519         struct rq *rq;
4520         u64 ns = 0;
4521
4522         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4523
4524         if (task_current(rq, p)) {
4525                 u64 delta_exec;
4526
4527                 update_rq_clock(rq);
4528                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4529                 if ((s64)delta_exec > 0)
4530                         ns = delta_exec;
4531         }
4532
4533         task_rq_unlock(rq, &flags);
4534
4535         return ns;
4536 }
4537
4538 /*
4539  * Account user cpu time to a process.
4540  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4541  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4542  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4543  */
4544 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4545                        cputime_t cputime_scaled)
4546 {
4547         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4548         cputime64_t tmp;
4549
4550         /* Add user time to process. */
4551         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4552         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4553         account_group_user_time(p, cputime);
4554
4555         /* Add user time to cpustat. */
4556         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4557         if (TASK_NICE(p) > 0)
4558                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4559         else
4560                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4561         /* Account for user time used */
4562         acct_update_integrals(p);
4563 }
4564
4565 /*
4566  * Account guest cpu time to a process.
4567  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4568  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4569  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4570  */
4571 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4572                                cputime_t cputime_scaled)
4573 {
4574         cputime64_t tmp;
4575         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4576
4577         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4578
4579         /* Add guest time to process. */
4580         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4581         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4582         account_group_user_time(p, cputime);
4583         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4584
4585         /* Add guest time to cpustat. */
4586         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4587         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4588 }
4589
4590 /*
4591  * Account system cpu time to a process.
4592  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4593  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4594  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4595  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4596  */
4597 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4598                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4599 {
4600         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4601         cputime64_t tmp;
4602
4603         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4604                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4605                 return;
4606         }
4607
4608         /* Add system time to process. */
4609         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4610         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4611         account_group_system_time(p, cputime);
4612
4613         /* Add system time to cpustat. */
4614         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4615         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4616                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4617         else if (softirq_count())
4618                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4619         else
4620                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4621
4622         /* Account for system time used */
4623         acct_update_integrals(p);
4624 }
4625
4626 /*
4627  * Account for involuntary wait time.
4628  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4629  */
4630 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4631 {
4632         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4633         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4634
4635         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4636 }
4637
4638 /*
4639  * Account for idle time.
4640  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4641  */
4642 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4643 {
4644         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4645         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4646         struct rq *rq = this_rq();
4647
4648         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4649                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4650         else
4651                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4652 }
4653
4654 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4655
4656 /*
4657  * Account a single tick of cpu time.
4658  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4659  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4660  */
4661 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4662 {
4663         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4664         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4665         struct rq *rq = this_rq();
4666
4667         if (user_tick)
4668                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4669         else if (p != rq->idle)
4670                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4671                                     one_jiffy_scaled);
4672         else
4673                 account_idle_time(one_jiffy);
4674 }
4675
4676 /*
4677  * Account multiple ticks of steal time.
4678  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4679  * @ticks: number of stolen ticks
4680  */
4681 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4682 {
4683         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4684 }
4685
4686 /*
4687  * Account multiple ticks of idle time.
4688  * @ticks: number of stolen ticks
4689  */
4690 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4691 {
4692         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4693 }
4694
4695 #endif
4696
4697 /*
4698  * Use precise platform statistics if available:
4699  */
4700 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4701 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4702 {
4703         return p->utime;
4704 }
4705
4706 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4707 {
4708         return p->stime;
4709 }
4710 #else
4711 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4712 {
4713         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4714                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4715         u64 temp;
4716
4717         /*
4718          * Use CFS's precise accounting:
4719          */
4720         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4721
4722         if (total) {
4723                 temp *= utime;
4724                 do_div(temp, total);
4725         }
4726         utime = (clock_t)temp;
4727
4728         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4729         return p->prev_utime;
4730 }
4731
4732 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4733 {
4734         clock_t stime;
4735
4736         /*
4737          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4738          * the total, to make sure the total observed by userspace
4739          * grows monotonically - apps rely on that):
4740          */
4741         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4742                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4743
4744         if (stime >= 0)
4745                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4746
4747         return p->prev_stime;
4748 }
4749 #endif
4750
4751 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4752 {
4753         return p->gtime;
4754 }
4755
4756 /*
4757  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4758  * We call it with interrupts disabled.
4759  *
4760  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4761  * timeslices.
4762  */
4763 void scheduler_tick(void)
4764 {
4765         int cpu = smp_processor_id();
4766         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4767         struct task_struct *curr = rq->curr;
4768
4769         sched_clock_tick();
4770
4771         spin_lock(&rq->lock);
4772         update_rq_clock(rq);
4773         update_cpu_load(rq);
4774         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4775         spin_unlock(&rq->lock);
4776
4777 #ifdef CONFIG_SMP
4778         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4779         trigger_load_balance(rq, cpu);
4780 #endif
4781 }
4782
4783 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4784                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4785
4786 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4787 {
4788         if (in_lock_functions(addr)) {
4789                 addr = CALLER_ADDR2;
4790                 if (in_lock_functions(addr))
4791                         addr = CALLER_ADDR3;
4792         }
4793         return addr;
4794 }
4795
4796 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4797 {
4798 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4799         /*
4800          * Underflow?
4801          */
4802         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4803                 return;
4804 #endif
4805         preempt_count() += val;
4806 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4807         /*
4808          * Spinlock count overflowing soon?
4809          */
4810         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4811                                 PREEMPT_MASK - 10);
4812 #endif
4813         if (preempt_count() == val)
4814                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4815 }
4816 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4817
4818 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4819 {
4820 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4821         /*
4822          * Underflow?
4823          */
4824         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4825                 return;
4826         /*
4827          * Is the spinlock portion underflowing?
4828          */
4829         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4830                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4831                 return;
4832 #endif
4833
4834         if (preempt_count() == val)
4835                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4836         preempt_count() -= val;
4837 }
4838 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4839
4840 #endif
4841
4842 /*
4843  * Print scheduling while atomic bug:
4844  */
4845 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4846 {
4847         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4848
4849         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4850                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4851
4852         debug_show_held_locks(prev);
4853         print_modules();
4854         if (irqs_disabled())
4855                 print_irqtrace_events(prev);
4856
4857         if (regs)
4858                 show_regs(regs);
4859         else
4860                 dump_stack();
4861 }
4862
4863 /*
4864  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4865  */
4866 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4867 {
4868         /*
4869          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4870          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4871          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4872          */
4873         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4874                 __schedule_bug(prev);
4875
4876         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4877
4878         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4879 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4880         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4881                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4882                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4883         }
4884 #endif
4885 }
4886
4887 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4888 {
4889         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4890                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4891
4892                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4893                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4894
4895                 /*
4896                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4897                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4898                  * the avg_overlap on preemption.
4899                  *
4900                  * We use the average preemption runtime because that
4901                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4902                  * build up.
4903                  */
4904                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4905         }
4906         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4907 }
4908
4909 /*
4910  * Pick up the highest-prio task:
4911  */
4912 static inline struct task_struct *
4913 pick_next_task(struct rq *rq)
4914 {
4915         const struct sched_class *class;
4916         struct task_struct *p;
4917
4918         /*
4919          * Optimization: we know that if all tasks are in
4920          * the fair class we can call that function directly:
4921          */
4922         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4923                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4924                 if (likely(p))
4925                         return p;
4926         }
4927
4928         class = sched_class_highest;
4929         for ( ; ; ) {
4930                 p = class->pick_next_task(rq);
4931                 if (p)
4932                         return p;
4933                 /*
4934                  * Will never be NULL as the idle class always
4935                  * returns a non-NULL p:
4936                  */
4937                 class = class->next;
4938         }
4939 }
4940
4941 /*
4942  * schedule() is the main scheduler function.
4943  */
4944 asmlinkage void __sched schedule(void)
4945 {
4946         struct task_struct *prev, *next;
4947         unsigned long *switch_count;
4948         struct rq *rq;
4949         int cpu;
4950
4951 need_resched:
4952         preempt_disable();
4953         cpu = smp_processor_id();
4954         rq = cpu_rq(cpu);
4955         rcu_qsctr_inc(cpu);
4956         prev = rq->curr;
4957         switch_count = &prev->nivcsw;
4958
4959         release_kernel_lock(prev);
4960 need_resched_nonpreemptible:
4961
4962         schedule_debug(prev);
4963
4964         if (sched_feat(HRTICK))
4965                 hrtick_clear(rq);
4966
4967         spin_lock_irq(&rq->lock);
4968         update_rq_clock(rq);
4969         clear_tsk_need_resched(prev);
4970
4971         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4972                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4973                         prev->state = TASK_RUNNING;
4974                 else
4975                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4976                 switch_count = &prev->nvcsw;
4977         }
4978
4979 #ifdef CONFIG_SMP
4980         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4981                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4982 #endif
4983
4984         if (unlikely(!rq->nr_running))
4985                 idle_balance(cpu, rq);
4986
4987         put_prev_task(rq, prev);
4988         next = pick_next_task(rq);
4989
4990         if (likely(prev != next)) {
4991                 sched_info_switch(prev, next);
4992
4993                 rq->nr_switches++;
4994                 rq->curr = next;
4995                 ++*switch_count;
4996
4997                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4998                 /*
4999                  * the context switch might have flipped the stack from under
5000                  * us, hence refresh the local variables.
5001                  */
5002                 cpu = smp_processor_id();
5003                 rq = cpu_rq(cpu);
5004         } else
5005                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5006
5007         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5008                 goto need_resched_nonpreemptible;
5009
5010         preempt_enable_no_resched();
5011         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
5012                 goto need_resched;
5013 }
5014 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5015
5016 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5017 /*
5018  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5019  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5020  * occur there and call schedule directly.
5021  */
5022 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5023 {
5024         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5025
5026         /*
5027          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5028          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5029          */
5030         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5031                 return;
5032
5033         do {
5034                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5035                 schedule();
5036                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5037
5038                 /*
5039                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5040                  * between schedule and now.
5041                  */
5042                 barrier();
5043         } while (need_resched());
5044 }
5045 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5046
5047 /*
5048  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5049  * off of irq context.
5050  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5051  * protect us against recursive calling from irq.
5052  */
5053 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5054 {
5055         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5056
5057         /* Catch callers which need to be fixed */
5058         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5059
5060         do {
5061                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5062                 local_irq_enable();
5063                 schedule();
5064                 local_irq_disable();
5065                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5066
5067                 /*
5068                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5069                  * between schedule and now.
5070                  */
5071                 barrier();
5072         } while (need_resched());
5073 }
5074
5075 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5076
5077 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5078                           void *key)
5079 {
5080         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5081 }
5082 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5083
5084 /*
5085  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5086  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5087  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5088  *
5089  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5090  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5091  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5092  */
5093 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5094                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5095 {
5096         wait_queue_t *curr, *next;
5097
5098         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5099                 unsigned flags = curr->flags;
5100
5101                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5102                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5103                         break;
5104         }
5105 }
5106
5107 /**
5108  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5109  * @q: the waitqueue
5110  * @mode: which threads
5111  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5112  * @key: is directly passed to the wakeup function
5113  */
5114 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5115                         int nr_exclusive, void *key)
5116 {
5117         unsigned long flags;
5118
5119         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5120         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5121         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5122 }
5123 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5124
5125 /*
5126  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5127  */
5128 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5129 {
5130         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5131 }
5132
5133 /**
5134  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
5135  * @q: the waitqueue
5136  * @mode: which threads
5137  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5138  *
5139  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5140  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5141  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5142  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5143  *
5144  * On UP it can prevent extra preemption.
5145  */
5146 void
5147 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5148 {
5149         unsigned long flags;
5150         int sync = 1;
5151
5152         if (unlikely(!q))
5153                 return;
5154
5155         if (unlikely(!nr_exclusive))
5156                 sync = 0;
5157
5158         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5159         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
5160         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5161 }
5162 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5163
5164 /**
5165  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5166  * @x:  holds the state of this particular completion
5167  *
5168  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5169  * awakened in the same order in which they were queued.
5170  *
5171  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5172  */
5173 void complete(struct completion *x)
5174 {
5175         unsigned long flags;
5176
5177         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5178         x->done++;
5179         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5180         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5181 }
5182 EXPORT_SYMBOL(complete);
5183
5184 /**
5185  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5186  * @x:  holds the state of this particular completion
5187  *
5188  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5189  */
5190 void complete_all(struct completion *x)
5191 {
5192         unsigned long flags;
5193
5194         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5195         x->done += UINT_MAX/2;
5196         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5197         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5198 }
5199 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5200
5201 static inline long __sched
5202 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5203 {
5204         if (!x->done) {
5205                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5206
5207                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5208                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5209                 do {
5210                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5211                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5212                                 break;
5213                         }
5214                         __set_current_state(state);
5215                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5216                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5217                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5218                 } while (!x->done && timeout);
5219                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5220                 if (!x->done)
5221                         return timeout;
5222         }
5223         x->done--;
5224         return timeout ?: 1;
5225 }
5226
5227 static long __sched
5228 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5229 {
5230         might_sleep();
5231
5232         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5233         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5234         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5235         return timeout;
5236 }
5237
5238 /**
5239  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5240  * @x:  holds the state of this particular completion
5241  *
5242  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5243  * interruptible and there is no timeout.
5244  *
5245  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5246  * and interrupt capability. Also see complete().
5247  */
5248 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5249 {
5250         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5251 }
5252 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5253
5254 /**
5255  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5256  * @x:  holds the state of this particular completion
5257  * @timeout:  timeout value in jiffies
5258  *
5259  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5260  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5261  * interruptible.
5262  */
5263 unsigned long __sched
5264 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5265 {
5266         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5267 }
5268 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5269
5270 /**
5271  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5272  * @x:  holds the state of this particular completion
5273  *
5274  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5275  * interruptible.
5276  */
5277 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5278 {
5279         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5280         if (t == -ERESTARTSYS)
5281                 return t;
5282         return 0;
5283 }
5284 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5285
5286 /**
5287  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5288  * @x:  holds the state of this particular completion
5289  * @timeout:  timeout value in jiffies
5290  *
5291  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5292  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5293  */
5294 unsigned long __sched
5295 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5296                                           unsigned long timeout)
5297 {
5298         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5299 }
5300 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5301
5302 /**
5303  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5304  * @x:  holds the state of this particular completion
5305  *
5306  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5307  * interrupted by a kill signal.
5308  */
5309 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5310 {
5311         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5312         if (t == -ERESTARTSYS)
5313                 return t;
5314         return 0;
5315 }
5316 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5317
5318 /**
5319  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5320  *      @x:     completion structure
5321  *
5322  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5323  *               1 if a decrement succeeded.
5324  *
5325  *      If a completion is being used as a counting completion,
5326  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5327  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5328  *      is protecting is not available.
5329  */
5330 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5331 {
5332         int ret = 1;
5333
5334         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5335         if (!x->done)
5336                 ret = 0;
5337         else
5338                 x->done--;
5339         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5340         return ret;
5341 }
5342 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5343
5344 /**
5345  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5346  *      @x:     completion structure
5347  *
5348  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5349  *               1 if there are no waiters.
5350  *
5351  */
5352 bool completion_done(struct completion *x)
5353 {
5354         int ret = 1;
5355
5356         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5357         if (!x->done)
5358                 ret = 0;
5359         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5360         return ret;
5361 }
5362 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5363
5364 static long __sched
5365 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5366 {
5367         unsigned long flags;
5368         wait_queue_t wait;
5369
5370         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5371
5372         __set_current_state(state);
5373
5374         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5375         __add_wait_queue(q, &wait);
5376         spin_unlock(&q->lock);
5377         timeout = schedule_timeout(timeout);
5378         spin_lock_irq(&q->lock);
5379         __remove_wait_queue(q, &wait);
5380         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5381
5382         return timeout;
5383 }
5384
5385 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5386 {
5387         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5388 }
5389 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5390
5391 long __sched
5392 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5393 {
5394         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5395 }
5396 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5397
5398 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5399 {
5400         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5401 }
5402 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5403
5404 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5405 {
5406         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5407 }
5408 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5409
5410 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5411
5412 /*
5413  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5414  * @p: task
5415  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5416  *
5417  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5418  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5419  *
5420  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5421  */
5422 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5423 {
5424         unsigned long flags;
5425         int oldprio, on_rq, running;
5426         struct rq *rq;
5427         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5428
5429         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5430
5431         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5432         update_rq_clock(rq);
5433
5434         oldprio = p->prio;
5435         on_rq = p->se.on_rq;
5436         running = task_current(rq, p);
5437         if (on_rq)
5438                 dequeue_task(rq, p, 0);
5439         if (running)
5440                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5441
5442         if (rt_prio(prio))
5443                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5444         else
5445                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5446
5447         p->prio = prio;
5448
5449         if (running)
5450                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5451         if (on_rq) {
5452                 enqueue_task(rq, p, 0);
5453
5454                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5455         }
5456         task_rq_unlock(rq, &flags);
5457 }
5458
5459 #endif
5460
5461 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5462 {
5463         int old_prio, delta, on_rq;
5464         unsigned long flags;
5465         struct rq *rq;
5466
5467         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5468                 return;
5469         /*
5470          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5471          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5472          */
5473         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5474         update_rq_clock(rq);
5475         /*
5476          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5477          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5478          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5479          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5480          */
5481         if (task_has_rt_policy(p)) {
5482                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5483                 goto out_unlock;
5484         }
5485         on_rq = p->se.on_rq;
5486         if (on_rq)
5487                 dequeue_task(rq, p, 0);
5488
5489         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5490         set_load_weight(p);
5491         old_prio = p->prio;
5492         p->prio = effective_prio(p);
5493         delta = p->prio - old_prio;
5494
5495         if (on_rq) {
5496                 enqueue_task(rq, p, 0);
5497                 /*
5498                  * If the task increased its priority or is running and
5499                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5500                  */
5501                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5502                         resched_task(rq->curr);
5503         }
5504 out_unlock:
5505         task_rq_unlock(rq, &flags);
5506 }
5507 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5508
5509 /*
5510  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5511  * @p: task
5512  * @nice: nice value
5513  */
5514 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5515 {
5516         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5517         int nice_rlim = 20 - nice;
5518
5519         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5520                 capable(CAP_SYS_NICE));
5521 }
5522
5523 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5524
5525 /*
5526  * sys_nice - change the priority of the current process.
5527  * @increment: priority increment
5528  *
5529  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5530  * does similar things.
5531  */
5532 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5533 {
5534         long nice, retval;
5535
5536         /*
5537          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5538          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5539          * and we have a single winner.
5540          */
5541         if (increment < -40)
5542                 increment = -40;
5543         if (increment > 40)
5544                 increment = 40;
5545
5546         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5547         if (nice < -20)
5548                 nice = -20;
5549         if (nice > 19)
5550                 nice = 19;
5551
5552         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5553                 return -EPERM;
5554
5555         retval = security_task_setnice(current, nice);
5556         if (retval)
5557                 return retval;
5558
5559         set_user_nice(current, nice);
5560         return 0;
5561 }
5562
5563 #endif
5564
5565 /**
5566  * task_prio - return the priority value of a given task.
5567  * @p: the task in question.
5568  *
5569  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5570  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5571  * around 0, value goes from -16 to +15.
5572  */
5573 int task_prio(const struct task_struct *p)
5574 {
5575         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5576 }
5577
5578 /**
5579  * task_nice - return the nice value of a given task.
5580  * @p: the task in question.
5581  */
5582 int task_nice(const struct task_struct *p)
5583 {
5584         return TASK_NICE(p);
5585 }
5586 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5587
5588 /**
5589  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5590  * @cpu: the processor in question.
5591  */
5592 int idle_cpu(int cpu)
5593 {
5594         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5595 }
5596
5597 /**
5598  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5599  * @cpu: the processor in question.
5600  */
5601 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5602 {
5603         return cpu_rq(cpu)->idle;
5604 }
5605
5606 /**
5607  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5608  * @pid: the pid in question.
5609  */
5610 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5611 {
5612         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5613 }
5614
5615 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5616 static void
5617 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5618 {
5619         BUG_ON(p->se.on_rq);
5620
5621         p->policy = policy;
5622         switch (p->policy) {
5623         case SCHED_NORMAL:
5624         case SCHED_BATCH:
5625         case SCHED_IDLE:
5626                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5627                 break;
5628         case SCHED_FIFO:
5629         case SCHED_RR:
5630                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5631                 break;
5632         }
5633
5634         p->rt_priority = prio;
5635         p->normal_prio = normal_prio(p);
5636         /* we are holding p->pi_lock already */
5637         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5638         set_load_weight(p);
5639 }
5640
5641 /*
5642  * check the target process has a UID that matches the current process's
5643  */
5644 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5645 {
5646         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5647         bool match;
5648
5649         rcu_read_lock();
5650         pcred = __task_cred(p);
5651         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5652                  cred->euid == pcred->uid);
5653         rcu_read_unlock();
5654         return match;
5655 }
5656
5657 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5658                                 struct sched_param *param, bool user)
5659 {
5660         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5661         unsigned long flags;
5662         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5663         struct rq *rq;
5664
5665         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5666         BUG_ON(in_interrupt());
5667 recheck:
5668         /* double check policy once rq lock held */
5669         if (policy < 0)
5670                 policy = oldpolicy = p->policy;
5671         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5672                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5673                         policy != SCHED_IDLE)
5674                 return -EINVAL;
5675         /*
5676          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5677          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5678          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5679          */
5680         if (param->sched_priority < 0 ||
5681             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5682             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5683                 return -EINVAL;
5684         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5685                 return -EINVAL;
5686
5687         /*
5688          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5689          */
5690         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5691                 if (rt_policy(policy)) {
5692                         unsigned long rlim_rtprio;
5693
5694                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5695                                 return -ESRCH;
5696                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5697                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5698
5699                         /* can't set/change the rt policy */
5700                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5701                                 return -EPERM;
5702
5703                         /* can't increase priority */
5704                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5705                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5706                                 return -EPERM;
5707                 }
5708                 /*
5709                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5710                  * move out of SCHED_IDLE either:
5711                  */
5712                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5713                         return -EPERM;
5714
5715                 /* can't change other user's priorities */
5716                 if (!check_same_owner(p))
5717                         return -EPERM;
5718         }
5719
5720         if (user) {
5721 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5722                 /*
5723                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5724                  * assigned.
5725                  */
5726                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5727                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5728                         return -EPERM;
5729 #endif
5730
5731                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5732                 if (retval)
5733                         return retval;
5734         }
5735
5736         /*
5737          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5738          * changing the priority of the task:
5739          */
5740         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5741         /*
5742          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5743          * runqueue lock must be held.
5744          */
5745         rq = __task_rq_lock(p);
5746         /* recheck policy now with rq lock held */
5747         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5748                 policy = oldpolicy = -1;
5749                 __task_rq_unlock(rq);
5750                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5751                 goto recheck;
5752         }
5753         update_rq_clock(rq);
5754         on_rq = p->se.on_rq;
5755         running = task_current(rq, p);
5756         if (on_rq)
5757                 deactivate_task(rq, p, 0);
5758         if (running)
5759                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5760
5761         oldprio = p->prio;
5762         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5763
5764         if (running)
5765                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5766         if (on_rq) {
5767                 activate_task(rq, p, 0);
5768
5769                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5770         }
5771         __task_rq_unlock(rq);
5772         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5773
5774         rt_mutex_adjust_pi(p);
5775
5776         return 0;
5777 }
5778
5779 /**
5780  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5781  * @p: the task in question.
5782  * @policy: new policy.
5783  * @param: structure containing the new RT priority.
5784  *
5785  * NOTE that the task may be already dead.
5786  */
5787 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5788                        struct sched_param *param)
5789 {
5790         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5791 }
5792 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5793
5794 /**
5795  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5796  * @p: the task in question.
5797  * @policy: new policy.
5798  * @param: structure containing the new RT priority.
5799  *
5800  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5801  * current context has permission.  For example, this is needed in
5802  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5803  * but our caller might not have that capability.
5804  */
5805 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5806                                struct sched_param *param)
5807 {
5808         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5809 }
5810
5811 static int
5812 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5813 {
5814         struct sched_param lparam;
5815         struct task_struct *p;
5816         int retval;
5817
5818         if (!param || pid < 0)
5819                 return -EINVAL;
5820         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5821                 return -EFAULT;
5822
5823         rcu_read_lock();
5824         retval = -ESRCH;
5825         p = find_process_by_pid(pid);
5826         if (p != NULL)
5827                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5828         rcu_read_unlock();
5829
5830         return retval;
5831 }
5832
5833 /**
5834  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5835  * @pid: the pid in question.
5836  * @policy: new policy.
5837  * @param: structure containing the new RT priority.
5838  */
5839 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5840                 struct sched_param __user *, param)
5841 {
5842         /* negative values for policy are not valid */
5843         if (policy < 0)
5844                 return -EINVAL;
5845
5846         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5847 }
5848
5849 /**
5850  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5851  * @pid: the pid in question.
5852  * @param: structure containing the new RT priority.
5853  */
5854 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5855 {
5856         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5857 }
5858
5859 /**
5860  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5861  * @pid: the pid in question.
5862  */
5863 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5864 {
5865         struct task_struct *p;
5866         int retval;
5867
5868         if (pid < 0)
5869                 return -EINVAL;
5870
5871         retval = -ESRCH;
5872         read_lock(&tasklist_lock);
5873         p = find_process_by_pid(pid);
5874         if (p) {
5875                 retval = security_task_getscheduler(p);
5876                 if (!retval)
5877                         retval = p->policy;
5878         }
5879         read_unlock(&tasklist_lock);
5880         return retval;
5881 }
5882
5883 /**
5884  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5885  * @pid: the pid in question.
5886  * @param: structure containing the RT priority.
5887  */
5888 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5889 {
5890         struct sched_param lp;
5891         struct task_struct *p;
5892         int retval;
5893
5894         if (!param || pid < 0)
5895                 return -EINVAL;
5896
5897         read_lock(&tasklist_lock);
5898         p = find_process_by_pid(pid);
5899         retval = -ESRCH;
5900         if (!p)
5901                 goto out_unlock;
5902
5903         retval = security_task_getscheduler(p);
5904         if (retval)
5905                 goto out_unlock;
5906
5907         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5908         read_unlock(&tasklist_lock);
5909
5910         /*
5911          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5912          */
5913         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5914
5915         return retval;
5916
5917 out_unlock:
5918         read_unlock(&tasklist_lock);
5919         return retval;
5920 }
5921
5922 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5923 {
5924         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5925         struct task_struct *p;
5926         int retval;
5927
5928         get_online_cpus();
5929         read_lock(&tasklist_lock);
5930
5931         p = find_process_by_pid(pid);
5932         if (!p) {
5933                 read_unlock(&tasklist_lock);
5934                 put_online_cpus();
5935                 return -ESRCH;
5936         }
5937
5938         /*
5939          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5940          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5941          * usage count and then drop tasklist_lock.
5942          */
5943         get_task_struct(p);
5944         read_unlock(&tasklist_lock);
5945
5946         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5947                 retval = -ENOMEM;
5948                 goto out_put_task;
5949         }
5950         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5951                 retval = -ENOMEM;
5952                 goto out_free_cpus_allowed;
5953         }
5954         retval = -EPERM;
5955         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5956                 goto out_unlock;
5957
5958         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5959         if (retval)
5960                 goto out_unlock;
5961
5962         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5963         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5964  again:
5965         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5966
5967         if (!retval) {
5968                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5969                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5970                         /*
5971                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5972                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5973                          * cpuset's cpus_allowed
5974                          */
5975                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5976                         goto again;
5977                 }
5978         }
5979 out_unlock:
5980         free_cpumask_var(new_mask);
5981 out_free_cpus_allowed:
5982         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5983 out_put_task:
5984         put_task_struct(p);
5985         put_online_cpus();
5986         return retval;
5987 }
5988
5989 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5990                              struct cpumask *new_mask)
5991 {
5992         if (len < cpumask_size())
5993                 cpumask_clear(new_mask);
5994         else if (len > cpumask_size())
5995                 len = cpumask_size();
5996
5997         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5998 }
5999
6000 /**
6001  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6002  * @pid: pid of the process
6003  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6004  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6005  */
6006 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6007                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6008 {
6009         cpumask_var_t new_mask;
6010         int retval;
6011
6012         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6013                 return -ENOMEM;
6014
6015         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6016         if (retval == 0)
6017                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6018         free_cpumask_var(new_mask);
6019         return retval;
6020 }
6021
6022 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6023 {
6024         struct task_struct *p;
6025         int retval;
6026
6027         get_online_cpus();
6028         read_lock(&tasklist_lock);
6029
6030         retval = -ESRCH;
6031         p = find_process_by_pid(pid);
6032         if (!p)
6033                 goto out_unlock;
6034
6035         retval = security_task_getscheduler(p);
6036         if (retval)
6037                 goto out_unlock;
6038
6039         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6040
6041 out_unlock:
6042         read_unlock(&tasklist_lock);
6043         put_online_cpus();
6044
6045         return retval;
6046 }
6047
6048 /**
6049  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6050  * @pid: pid of the process
6051  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6052  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6053  */
6054 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6055                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6056 {
6057         int ret;
6058         cpumask_var_t mask;
6059
6060         if (len < cpumask_size())
6061                 return -EINVAL;
6062
6063         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6064                 return -ENOMEM;
6065
6066         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6067         if (ret == 0) {
6068                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6069                         ret = -EFAULT;
6070                 else
6071                         ret = cpumask_size();
6072         }
6073         free_cpumask_var(mask);
6074
6075         return ret;
6076 }
6077
6078 /**
6079  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6080  *
6081  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6082  * other threads running on this CPU then this function will return.
6083  */
6084 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6085 {
6086         struct rq *rq = this_rq_lock();
6087
6088         schedstat_inc(rq, yld_count);
6089         current->sched_class->yield_task(rq);
6090
6091         /*
6092          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6093          * no need to preempt or enable interrupts:
6094          */
6095         __release(rq->lock);
6096         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6097         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6098         preempt_enable_no_resched();
6099
6100         schedule();
6101
6102         return 0;
6103 }
6104
6105 static void __cond_resched(void)
6106 {
6107 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6108         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6109 #endif
6110         /*
6111          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6112          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6113          * cond_resched() call.
6114          */
6115         do {
6116                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6117                 schedule();
6118                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6119         } while (need_resched());
6120 }
6121
6122 int __sched _cond_resched(void)
6123 {
6124         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6125                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6126                 __cond_resched();
6127                 return 1;
6128         }
6129         return 0;
6130 }
6131 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6132
6133 /*
6134  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6135  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6136  *
6137  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6138  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6139  * spin_unlock(), once by hand).
6140  */
6141 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6142 {
6143         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6144         int ret = 0;
6145
6146         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6147                 spin_unlock(lock);
6148                 if (resched && need_resched())
6149                         __cond_resched();
6150                 else
6151                         cpu_relax();
6152                 ret = 1;
6153                 spin_lock(lock);
6154         }
6155         return ret;
6156 }
6157 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6158
6159 int __sched cond_resched_softirq(void)
6160 {
6161         BUG_ON(!in_softirq());
6162
6163         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6164                 local_bh_enable();
6165                 __cond_resched();
6166                 local_bh_disable();
6167                 return 1;
6168         }
6169         return 0;
6170 }
6171 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6172
6173 /**
6174  * yield - yield the current processor to other threads.
6175  *
6176  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6177  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6178  */
6179 void __sched yield(void)
6180 {
6181         set_current_state(TASK_RUNNING);
6182         sys_sched_yield();
6183 }
6184 EXPORT_SYMBOL(yield);
6185
6186 /*
6187  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6188  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6189  *
6190  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6191  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6192  */
6193 void __sched io_schedule(void)
6194 {
6195         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6196
6197         delayacct_blkio_start();
6198         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6199         schedule();
6200         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6201         delayacct_blkio_end();
6202 }
6203 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6204
6205 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6206 {
6207         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6208         long ret;
6209
6210         delayacct_blkio_start();
6211         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6212         ret = schedule_timeout(timeout);
6213         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6214         delayacct_blkio_end();
6215         return ret;
6216 }
6217
6218 /**
6219  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6220  * @policy: scheduling class.
6221  *
6222  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6223  * by a given scheduling class.
6224  */
6225 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6226 {
6227         int ret = -EINVAL;
6228
6229         switch (policy) {
6230         case SCHED_FIFO:
6231         case SCHED_RR:
6232                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6233                 break;
6234         case SCHED_NORMAL:
6235         case SCHED_BATCH:
6236         case SCHED_IDLE:
6237                 ret = 0;
6238                 break;
6239         }
6240         return ret;
6241 }
6242
6243 /**
6244  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6245  * @policy: scheduling class.
6246  *
6247  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6248  * by a given scheduling class.
6249  */
6250 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6251 {
6252         int ret = -EINVAL;
6253
6254         switch (policy) {
6255         case SCHED_FIFO:
6256         case SCHED_RR:
6257                 ret = 1;
6258                 break;
6259         case SCHED_NORMAL:
6260         case SCHED_BATCH:
6261         case SCHED_IDLE:
6262                 ret = 0;
6263         }
6264         return ret;
6265 }
6266
6267 /**
6268  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6269  * @pid: pid of the process.
6270  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6271  *
6272  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6273  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6274  */
6275 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6276                 struct timespec __user *, interval)
6277 {
6278         struct task_struct *p;
6279         unsigned int time_slice;
6280         int retval;
6281         struct timespec t;
6282
6283         if (pid < 0)
6284                 return -EINVAL;
6285
6286         retval = -ESRCH;
6287         read_lock(&tasklist_lock);
6288         p = find_process_by_pid(pid);
6289         if (!p)
6290                 goto out_unlock;
6291
6292         retval = security_task_getscheduler(p);
6293         if (retval)
6294                 goto out_unlock;
6295
6296         /*
6297          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6298          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6299          */
6300         time_slice = 0;
6301         if (p->policy == SCHED_RR) {
6302                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6303         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6304                 struct sched_entity *se = &p->se;
6305                 unsigned long flags;
6306                 struct rq *rq;
6307
6308                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6309                 if (rq->cfs.load.weight)
6310                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6311                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6312         }
6313         read_unlock(&tasklist_lock);
6314         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6315         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6316         return retval;
6317
6318 out_unlock:
6319         read_unlock(&tasklist_lock);
6320         return retval;
6321 }
6322
6323 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6324
6325 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6326 {
6327         unsigned long free = 0;
6328         unsigned state;
6329
6330         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6331         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6332                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6333 #if BITS_PER_LONG == 32
6334         if (state == TASK_RUNNING)
6335                 printk(KERN_CONT " running  ");
6336         else
6337                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6338 #else
6339         if (state == TASK_RUNNING)
6340                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6341         else
6342                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6343 #endif
6344 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6345         {
6346                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
6347                 while (!*n)
6348                         n++;
6349                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
6350         }
6351 #endif
6352         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6353                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6354
6355         show_stack(p, NULL);
6356 }
6357
6358 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6359 {
6360         struct task_struct *g, *p;
6361
6362 #if BITS_PER_LONG == 32
6363         printk(KERN_INFO
6364                 "  task                PC stack   pid father\n");
6365 #else
6366         printk(KERN_INFO
6367                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6368 #endif
6369         read_lock(&tasklist_lock);
6370         do_each_thread(g, p) {
6371                 /*
6372                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6373                  * console might take alot of time:
6374                  */
6375                 touch_nmi_watchdog();
6376                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6377                         sched_show_task(p);
6378         } while_each_thread(g, p);
6379
6380         touch_all_softlockup_watchdogs();
6381
6382 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6383         sysrq_sched_debug_show();
6384 #endif
6385         read_unlock(&tasklist_lock);
6386         /*
6387          * Only show locks if all tasks are dumped:
6388          */
6389         if (state_filter == -1)
6390                 debug_show_all_locks();
6391 }
6392
6393 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6394 {
6395         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6396 }
6397
6398 /**
6399  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6400  * @idle: task in question
6401  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6402  *
6403  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6404  * flag, to make booting more robust.
6405  */
6406 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6407 {
6408         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6409         unsigned long flags;
6410
6411         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6412
6413         __sched_fork(idle);
6414         idle->se.exec_start = sched_clock();
6415
6416         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6417         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6418         __set_task_cpu(idle, cpu);
6419
6420         rq->curr = rq->idle = idle;
6421 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6422         idle->oncpu = 1;
6423 #endif
6424         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6425
6426         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6427 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6428         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6429 #else
6430         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6431 #endif
6432         /*
6433          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6434          */
6435         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6436         ftrace_graph_init_task(idle);
6437 }
6438
6439 /*
6440  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6441  * indicates which cpus entered this state. This is used
6442  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6443  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6444  * always be CPU_BITS_NONE.
6445  */
6446 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6447
6448 /*
6449  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6450  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6451  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6452  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6453  * number of CPUs.
6454  *
6455  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6456  */
6457 static inline void sched_init_granularity(void)
6458 {
6459         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6460         const unsigned long limit = 200000000;
6461
6462         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6463         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6464                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6465
6466         sysctl_sched_latency *= factor;
6467         if (sysctl_sched_latency > limit)
6468                 sysctl_sched_latency = limit;
6469
6470         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6471
6472         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6473 }
6474
6475 #ifdef CONFIG_SMP
6476 /*
6477  * This is how migration works:
6478  *
6479  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6480  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6481  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6482  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6483  *    thread off the CPU)
6484  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6485  *    task is still in the wrong runqueue.
6486  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6487  *    it and puts it into the right queue.
6488  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6489  * 7) we wake up and the migration is done.
6490  */
6491
6492 /*
6493  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6494  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6495  * is removed from the allowed bitmask.
6496  *
6497  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6498  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6499  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6500  */
6501 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6502 {
6503         struct migration_req req;
6504         unsigned long flags;
6505         struct rq *rq;
6506         int ret = 0;
6507
6508         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6509         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6510                 ret = -EINVAL;
6511                 goto out;
6512         }
6513
6514         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6515                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6516                 ret = -EINVAL;
6517                 goto out;
6518         }
6519
6520         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6521                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6522         else {
6523                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6524                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6525         }
6526
6527         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6528         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6529                 goto out;
6530
6531         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6532                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6533                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6534                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6535                 wait_for_completion(&req.done);
6536                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6537                 return 0;
6538         }
6539 out:
6540         task_rq_unlock(rq, &flags);
6541
6542         return ret;
6543 }
6544 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6545
6546 /*
6547  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6548  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6549  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6550  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6551  *
6552  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6553  * as the task is no longer on this CPU.
6554  *
6555  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6556  */
6557 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6558 {
6559         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6560         int ret = 0, on_rq;
6561
6562         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6563                 return ret;
6564
6565         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6566         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6567
6568         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6569         /* Already moved. */
6570         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6571                 goto done;
6572         /* Affinity changed (again). */
6573         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6574                 goto fail;
6575
6576         on_rq = p->se.on_rq;
6577         if (on_rq)
6578                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6579
6580         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6581         if (on_rq) {
6582                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6583                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6584         }
6585 done:
6586         ret = 1;
6587 fail:
6588         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6589         return ret;
6590 }
6591
6592 /*
6593  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6594  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6595  * another runqueue.
6596  */
6597 static int migration_thread(void *data)
6598 {
6599         int cpu = (long)data;
6600         struct rq *rq;
6601
6602         rq = cpu_rq(cpu);
6603         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6604
6605         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6606         while (!kthread_should_stop()) {
6607                 struct migration_req *req;
6608                 struct list_head *head;
6609
6610                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6611
6612                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6613                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6614                         goto wait_to_die;
6615                 }
6616
6617                 if (rq->active_balance) {
6618                         active_load_balance(rq, cpu);
6619                         rq->active_balance = 0;
6620                 }
6621
6622                 head = &rq->migration_queue;
6623
6624                 if (list_empty(head)) {
6625                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6626                         schedule();
6627                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6628                         continue;
6629                 }
6630                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6631                 list_del_init(head->next);
6632
6633                 spin_unlock(&rq->lock);
6634                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6635                 local_irq_enable();
6636
6637                 complete(&req->done);
6638         }
6639         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6640         return 0;
6641
6642 wait_to_die:
6643         /* Wait for kthread_stop */
6644         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6645         while (!kthread_should_stop()) {
6646                 schedule();
6647                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6648         }
6649         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6650         return 0;
6651 }
6652
6653 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6654
6655 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6656 {
6657         int ret;
6658
6659         local_irq_disable();
6660         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6661         local_irq_enable();
6662         return ret;
6663 }
6664
6665 /*
6666  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6667  */
6668 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6669 {
6670         int dest_cpu;
6671         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6672
6673 again:
6674         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6675         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6676                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6677                         goto move;
6678
6679         /* Any allowed, online CPU? */
6680         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6681         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6682                 goto move;
6683
6684         /* No more Mr. Nice Guy. */
6685         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6686                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6687                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6688
6689                 /*
6690                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6691                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6692                  * leave kernel.
6693                  */
6694                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6695                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6696                                "longer affine to cpu%d\n",
6697                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6698                 }
6699         }
6700
6701 move:
6702         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6703         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6704                 goto again;
6705 }
6706
6707 /*
6708  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6709  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6710  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6711  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6712  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6713  */
6714 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6715 {
6716         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6717         unsigned long flags;
6718
6719         local_irq_save(flags);
6720         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6721         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6722         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6723         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6724         local_irq_restore(flags);
6725 }
6726
6727 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6728 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6729 {
6730         struct task_struct *p, *t;
6731
6732         read_lock(&tasklist_lock);
6733
6734         do_each_thread(t, p) {
6735                 if (p == current)
6736                         continue;
6737
6738                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6739                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6740         } while_each_thread(t, p);
6741
6742         read_unlock(&tasklist_lock);
6743 }
6744
6745 /*
6746  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6747  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6748  * Used by CPU offline code.
6749  */
6750 void sched_idle_next(void)
6751 {
6752         int this_cpu = smp_processor_id();
6753         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6754         struct task_struct *p = rq->idle;
6755         unsigned long flags;
6756
6757         /* cpu has to be offline */
6758         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6759
6760         /*
6761          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6762          * and interrupts disabled on the current cpu.
6763          */
6764         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6765
6766         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6767
6768         update_rq_clock(rq);
6769         activate_task(rq, p, 0);
6770
6771         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6772 }
6773
6774 /*
6775  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6776  * offline.
6777  */
6778 void idle_task_exit(void)
6779 {
6780         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6781
6782         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6783
6784         if (mm != &init_mm)
6785                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6786         mmdrop(mm);
6787 }
6788
6789 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6790 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6791 {
6792         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6793
6794         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6795         BUG_ON(!p->exit_state);
6796
6797         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6798         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6799
6800         get_task_struct(p);
6801
6802         /*
6803          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6804          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6805          * fine.
6806          */
6807         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6808         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6809         spin_lock_irq(&rq->lock);
6810
6811         put_task_struct(p);
6812 }
6813
6814 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6815 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6816 {
6817         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6818         struct task_struct *next;
6819
6820         for ( ; ; ) {
6821                 if (!rq->nr_running)
6822                         break;
6823                 update_rq_clock(rq);
6824                 next = pick_next_task(rq);
6825                 if (!next)
6826                         break;
6827                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6828                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6829
6830         }
6831 }
6832 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6833
6834 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6835
6836 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6837         {
6838                 .procname       = "sched_domain",
6839                 .mode           = 0555,
6840         },
6841         {0, },
6842 };
6843
6844 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6845         {
6846                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6847                 .procname       = "kernel",
6848                 .mode           = 0555,
6849                 .child          = sd_ctl_dir,
6850         },
6851         {0, },
6852 };
6853
6854 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6855 {
6856         struct ctl_table *entry =
6857                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6858
6859         return entry;
6860 }
6861
6862 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6863 {
6864         struct ctl_table *entry;
6865
6866         /*
6867          * In the intermediate directories, both the child directory and
6868          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6869          * will always be set. In the lowest directory the names are
6870          * static strings and all have proc handlers.
6871          */
6872         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6873                 if (entry->child)
6874                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6875                 if (entry->proc_handler == NULL)
6876                         kfree(entry->procname);
6877         }
6878
6879         kfree(*tablep);
6880         *tablep = NULL;
6881 }
6882
6883 static void
6884 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6885                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6886                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6887 {
6888         entry->procname = procname;
6889         entry->data = data;
6890         entry->maxlen = maxlen;
6891         entry->mode = mode;
6892         entry->proc_handler = proc_handler;
6893 }
6894
6895 static struct ctl_table *
6896 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6897 {
6898         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6899
6900         if (table == NULL)
6901                 return NULL;
6902
6903         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6904                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6905         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6906                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6907         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6908                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6909         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6910                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6911         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6912                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6913         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6914                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6915         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6916                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6917         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6918                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6919         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6920                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6921         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6922                 &sd->cache_nice_tries,
6923                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6924         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6925                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6926         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6927                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6928         /* &table[12] is terminator */
6929
6930         return table;
6931 }
6932
6933 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6934 {
6935         struct ctl_table *entry, *table;
6936         struct sched_domain *sd;
6937         int domain_num = 0, i;
6938         char buf[32];
6939
6940         for_each_domain(cpu, sd)
6941                 domain_num++;
6942         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6943         if (table == NULL)
6944                 return NULL;
6945
6946         i = 0;
6947         for_each_domain(cpu, sd) {
6948                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6949                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6950                 entry->mode = 0555;
6951                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6952                 entry++;
6953                 i++;
6954         }
6955         return table;
6956 }
6957
6958 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6959 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6960 {
6961         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6962         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6963         char buf[32];
6964
6965         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6966         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6967
6968         if (entry == NULL)
6969                 return;
6970
6971         for_each_online_cpu(i) {
6972                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6973                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6974                 entry->mode = 0555;
6975                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6976                 entry++;
6977         }
6978
6979         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6980         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6981 }
6982
6983 /* may be called multiple times per register */
6984 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6985 {
6986         if (sd_sysctl_header)
6987                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6988         sd_sysctl_header = NULL;
6989         if (sd_ctl_dir[0].child)
6990                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6991 }
6992 #else
6993 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6994 {
6995 }
6996 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6997 {
6998 }
6999 #endif
7000
7001 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7002 {
7003         if (!rq->online) {
7004                 const struct sched_class *class;
7005
7006                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7007                 rq->online = 1;
7008
7009                 for_each_class(class) {
7010                         if (class->rq_online)
7011                                 class->rq_online(rq);
7012                 }
7013         }
7014 }
7015
7016 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7017 {
7018         if (rq->online) {
7019                 const struct sched_class *class;
7020
7021                 for_each_class(class) {
7022                         if (class->rq_offline)
7023                                 class->rq_offline(rq);
7024                 }
7025
7026                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7027                 rq->online = 0;
7028         }
7029 }
7030
7031 /*
7032  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7033  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7034  */
7035 static int __cpuinit
7036 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7037 {
7038         struct task_struct *p;
7039         int cpu = (long)hcpu;
7040         unsigned long flags;
7041         struct rq *rq;
7042
7043         switch (action) {
7044
7045         case CPU_UP_PREPARE:
7046         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7047                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7048                 if (IS_ERR(p))
7049                         return NOTIFY_BAD;
7050                 kthread_bind(p, cpu);
7051                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7052                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7053                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7054                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7055                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7056                 break;
7057
7058         case CPU_ONLINE:
7059         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7060                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7061                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7062
7063                 /* Update our root-domain */
7064                 rq = cpu_rq(cpu);
7065                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7066                 if (rq->rd) {
7067                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7068
7069                         set_rq_online(rq);
7070                 }
7071                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7072                 break;
7073
7074 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7075         case CPU_UP_CANCELED:
7076         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7077                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7078                         break;
7079                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7080                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7081                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7082                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7083                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7084                 break;
7085
7086         case CPU_DEAD:
7087         case CPU_DEAD_FROZEN:
7088                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7089                 migrate_live_tasks(cpu);
7090                 rq = cpu_rq(cpu);
7091                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7092                 rq->migration_thread = NULL;
7093                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7094                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7095                 update_rq_clock(rq);
7096                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7097                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7098                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7099                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7100                 migrate_dead_tasks(cpu);
7101                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7102                 cpuset_unlock();
7103                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7104                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7105
7106                 /*
7107                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7108                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7109                  * the requestors.
7110                  */
7111                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7112                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7113                         struct migration_req *req;
7114
7115                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7116                                          struct migration_req, list);
7117                         list_del_init(&req->list);
7118                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7119                         complete(&req->done);
7120                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7121                 }
7122                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7123                 break;
7124
7125         case CPU_DYING:
7126         case CPU_DYING_FROZEN:
7127                 /* Update our root-domain */
7128                 rq = cpu_rq(cpu);
7129                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7130                 if (rq->rd) {
7131                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7132                         set_rq_offline(rq);
7133                 }
7134                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7135                 break;
7136 #endif
7137         }
7138         return NOTIFY_OK;
7139 }
7140
7141 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7142  * happens before everything else.
7143  */
7144 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7145         .notifier_call = migration_call,
7146         .priority = 10
7147 };
7148
7149 static int __init migration_init(void)
7150 {
7151         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7152         int err;
7153
7154         /* Start one for the boot CPU: */
7155         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7156         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7157         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7158         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7159
7160         return err;
7161 }
7162 early_initcall(migration_init);
7163 #endif
7164
7165 #ifdef CONFIG_SMP
7166
7167 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7168
7169 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7170                                   struct cpumask *groupmask)
7171 {
7172         struct sched_group *group = sd->groups;
7173         char str[256];
7174
7175         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7176         cpumask_clear(groupmask);
7177
7178         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7179
7180         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7181                 printk("does not load-balance\n");
7182                 if (sd->parent)
7183                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7184                                         " has parent");
7185                 return -1;
7186         }
7187
7188         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7189
7190         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7191                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7192                                 "CPU%d\n", cpu);
7193         }
7194         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7195                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7196                                 " CPU%d\n", cpu);
7197         }
7198
7199         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7200         do {
7201                 if (!group) {
7202                         printk("\n");
7203                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7204                         break;
7205                 }
7206
7207                 if (!group->__cpu_power) {
7208                         printk(KERN_CONT "\n");
7209                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7210                                         "set\n");
7211                         break;
7212                 }
7213
7214                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7215                         printk(KERN_CONT "\n");
7216                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7217                         break;
7218                 }
7219
7220                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7221                         printk(KERN_CONT "\n");
7222                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7223                         break;
7224                 }
7225
7226                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7227
7228                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7229                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7230
7231                 group = group->next;
7232         } while (group != sd->groups);
7233         printk(KERN_CONT "\n");
7234
7235         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7236                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7237
7238         if (sd->parent &&
7239             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7240                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7241                         "of domain->span\n");
7242         return 0;
7243 }
7244
7245 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7246 {
7247         cpumask_var_t groupmask;
7248         int level = 0;
7249
7250         if (!sd) {
7251                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7252                 return;
7253         }
7254
7255         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7256
7257         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7258                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7259                 return;
7260         }
7261
7262         for (;;) {
7263                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7264                         break;
7265                 level++;
7266                 sd = sd->parent;
7267                 if (!sd)
7268                         break;
7269         }
7270         free_cpumask_var(groupmask);
7271 }
7272 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7273 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7274 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7275
7276 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7277 {
7278         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7279                 return 1;
7280
7281         /* Following flags need at least 2 groups */
7282         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7283                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7284                          SD_BALANCE_FORK |
7285                          SD_BALANCE_EXEC |
7286                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7287                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7288                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7289                         return 0;
7290         }
7291
7292         /* Following flags don't use groups */
7293         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7294                          SD_WAKE_AFFINE |
7295                          SD_WAKE_BALANCE))
7296                 return 0;
7297
7298         return 1;
7299 }
7300
7301 static int
7302 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7303 {
7304         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7305
7306         if (sd_degenerate(parent))
7307                 return 1;
7308
7309         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7310                 return 0;
7311
7312         /* Does parent contain flags not in child? */
7313         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7314         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7315                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7316         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7317         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7318                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7319                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7320                                 SD_BALANCE_FORK |
7321                                 SD_BALANCE_EXEC |
7322                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7323                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7324                 if (nr_node_ids == 1)
7325                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7326         }
7327         if (~cflags & pflags)
7328                 return 0;
7329
7330         return 1;
7331 }
7332
7333 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7334 {
7335         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7336
7337         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7338         free_cpumask_var(rd->online);
7339         free_cpumask_var(rd->span);
7340         kfree(rd);
7341 }
7342
7343 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7344 {
7345         struct root_domain *old_rd = NULL;
7346         unsigned long flags;
7347
7348         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7349
7350         if (rq->rd) {
7351                 old_rd = rq->rd;
7352
7353                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7354                         set_rq_offline(rq);
7355
7356                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7357
7358                 /*
7359                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7360                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7361                  * in this function:
7362                  */
7363                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7364                         old_rd = NULL;
7365         }
7366
7367         atomic_inc(&rd->refcount);
7368         rq->rd = rd;
7369
7370         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7371         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7372                 set_rq_online(rq);
7373
7374         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7375
7376         if (old_rd)
7377                 free_rootdomain(old_rd);
7378 }
7379
7380 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7381 {
7382         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7383
7384         if (bootmem) {
7385                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7386                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7387                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7388                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7389                 return 0;
7390         }
7391
7392         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7393                 goto out;
7394         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7395                 goto free_span;
7396         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7397                 goto free_online;
7398
7399         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7400                 goto free_rto_mask;
7401         return 0;
7402
7403 free_rto_mask:
7404         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7405 free_online:
7406         free_cpumask_var(rd->online);
7407 free_span:
7408         free_cpumask_var(rd->span);
7409 out:
7410         return -ENOMEM;
7411 }
7412
7413 static void init_defrootdomain(void)
7414 {
7415         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7416
7417         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7418 }
7419
7420 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7421 {
7422         struct root_domain *rd;
7423
7424         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7425         if (!rd)
7426                 return NULL;
7427
7428         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7429                 kfree(rd);
7430                 return NULL;
7431         }
7432
7433         return rd;
7434 }
7435
7436 /*
7437  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7438  * hold the hotplug lock.
7439  */
7440 static void
7441 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7442 {
7443         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7444         struct sched_domain *tmp;
7445
7446         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7447         for (tmp = sd; tmp; ) {
7448                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7449                 if (!parent)
7450                         break;
7451
7452                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7453                         tmp->parent = parent->parent;
7454                         if (parent->parent)
7455                                 parent->parent->child = tmp;
7456                 } else
7457                         tmp = tmp->parent;
7458         }
7459
7460         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7461                 sd = sd->parent;
7462                 if (sd)
7463                         sd->child = NULL;
7464         }
7465
7466         sched_domain_debug(sd, cpu);
7467
7468         rq_attach_root(rq, rd);
7469         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7470 }
7471
7472 /* cpus with isolated domains */
7473 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7474
7475 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7476 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7477 {
7478         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7479         return 1;
7480 }
7481
7482 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7483
7484 /*
7485  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7486  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7487  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7488  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7489  *
7490  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7491  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7492  * and ->cpu_power to 0.
7493  */
7494 static void
7495 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7496                         const struct cpumask *cpu_map,
7497                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7498                                         struct sched_group **sg,
7499                                         struct cpumask *tmpmask),
7500                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7501 {
7502         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7503         int i;
7504
7505         cpumask_clear(covered);
7506
7507         for_each_cpu(i, span) {
7508                 struct sched_group *sg;
7509                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7510                 int j;
7511
7512                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7513                         continue;
7514
7515                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7516                 sg->__cpu_power = 0;
7517
7518                 for_each_cpu(j, span) {
7519                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7520                                 continue;
7521
7522                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7523                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7524                 }
7525                 if (!first)
7526                         first = sg;
7527                 if (last)
7528                         last->next = sg;
7529                 last = sg;
7530         }
7531         last->next = first;
7532 }
7533
7534 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7535
7536 #ifdef CONFIG_NUMA
7537
7538 /**
7539  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7540  * @node: node whose sched_domain we're building
7541  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7542  *
7543  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7544  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7545  *
7546  * Should use nodemask_t.
7547  */
7548 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7549 {
7550         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7551
7552         min_val = INT_MAX;
7553
7554         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7555                 /* Start at @node */
7556                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7557
7558                 if (!nr_cpus_node(n))
7559                         continue;
7560
7561                 /* Skip already used nodes */
7562                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7563                         continue;
7564
7565                 /* Simple min distance search */
7566                 val = node_distance(node, n);
7567
7568                 if (val < min_val) {
7569                         min_val = val;
7570                         best_node = n;
7571                 }
7572         }
7573
7574         node_set(best_node, *used_nodes);
7575         return best_node;
7576 }
7577
7578 /**
7579  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7580  * @node: node whose cpumask we're constructing
7581  * @span: resulting cpumask
7582  *
7583  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7584  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7585  * out optimally.
7586  */
7587 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7588 {
7589         nodemask_t used_nodes;
7590         int i;
7591
7592         cpumask_clear(span);
7593         nodes_clear(used_nodes);
7594
7595         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7596         node_set(node, used_nodes);
7597
7598         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7599                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7600
7601                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7602         }
7603 }
7604 #endif /* CONFIG_NUMA */
7605
7606 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7607
7608 /*
7609  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7610  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7611  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7612  */
7613 struct static_sched_group {
7614         struct sched_group sg;
7615         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7616 };
7617
7618 struct static_sched_domain {
7619         struct sched_domain sd;
7620         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7621 };
7622
7623 /*
7624  * SMT sched-domains:
7625  */
7626 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7627 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7628 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7629
7630 static int
7631 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7632                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7633 {
7634         if (sg)
7635                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7636         return cpu;
7637 }
7638 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7639
7640 /*
7641  * multi-core sched-domains:
7642  */
7643 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7644 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7645 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7646 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7647
7648 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7649 static int
7650 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7651                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7652 {
7653         int group;
7654
7655         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7656         group = cpumask_first(mask);
7657         if (sg)
7658                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7659         return group;
7660 }
7661 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7662 static int
7663 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7664                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7665 {
7666         if (sg)
7667                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7668         return cpu;
7669 }
7670 #endif
7671
7672 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7673 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7674
7675 static int
7676 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7677                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7678 {
7679         int group;
7680 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7681         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7682         group = cpumask_first(mask);
7683 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7684         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7685         group = cpumask_first(mask);
7686 #else
7687         group = cpu;
7688 #endif
7689         if (sg)
7690                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7691         return group;
7692 }
7693
7694 #ifdef CONFIG_NUMA
7695 /*
7696  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7697  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7698  * gets dynamically allocated.
7699  */
7700 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7701 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7702
7703 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7704 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7705
7706 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7707                                  struct sched_group **sg,
7708                                  struct cpumask *nodemask)
7709 {
7710         int group;
7711
7712         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7713         group = cpumask_first(nodemask);
7714
7715         if (sg)
7716                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7717         return group;
7718 }
7719
7720 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7721 {
7722         struct sched_group *sg = group_head;
7723         int j;
7724
7725         if (!sg)
7726                 return;
7727         do {
7728                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7729                         struct sched_domain *sd;
7730
7731                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7732                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7733                                 /*
7734                                  * Only add "power" once for each
7735                                  * physical package.
7736                                  */
7737                                 continue;
7738                         }
7739
7740                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7741                 }
7742                 sg = sg->next;
7743         } while (sg != group_head);
7744 }
7745 #endif /* CONFIG_NUMA */
7746
7747 #ifdef CONFIG_NUMA
7748 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7749 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7750                               struct cpumask *nodemask)
7751 {
7752         int cpu, i;
7753
7754         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7755                 struct sched_group **sched_group_nodes
7756                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7757
7758                 if (!sched_group_nodes)
7759                         continue;
7760
7761                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7762                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7763
7764                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7765                         if (cpumask_empty(nodemask))
7766                                 continue;
7767
7768                         if (sg == NULL)
7769                                 continue;
7770                         sg = sg->next;
7771 next_sg:
7772                         oldsg = sg;
7773                         sg = sg->next;
7774                         kfree(oldsg);
7775                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7776                                 goto next_sg;
7777                 }
7778                 kfree(sched_group_nodes);
7779                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7780         }
7781 }
7782 #else /* !CONFIG_NUMA */
7783 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7784                               struct cpumask *nodemask)
7785 {
7786 }
7787 #endif /* CONFIG_NUMA */
7788
7789 /*
7790  * Initialize sched groups cpu_power.
7791  *
7792  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7793  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7794  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7795  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7796  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7797  * less cpu_power.
7798  *
7799  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7800  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7801  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7802  */
7803 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7804 {
7805         struct sched_domain *child;
7806         struct sched_group *group;
7807
7808         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7809
7810         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7811                 return;
7812
7813         child = sd->child;
7814
7815         sd->groups->__cpu_power = 0;
7816
7817         /*
7818          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7819          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7820          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7821          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7822          * same sched domain.
7823          */
7824         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7825                        (child->flags &
7826                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7827                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7828                 return;
7829         }
7830
7831         /*
7832          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7833          */
7834         group = child->groups;
7835         do {
7836                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7837                 group = group->next;
7838         } while (group != child->groups);
7839 }
7840
7841 /*
7842  * Initializers for schedule domains
7843  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7844  */
7845
7846 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7847 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7848 #else
7849 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7850 #endif
7851
7852 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7853
7854 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7855 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7856 {                                                               \
7857         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7858         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7859         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7860         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7861 }
7862
7863 SD_INIT_FUNC(CPU)
7864 #ifdef CONFIG_NUMA
7865  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7866  SD_INIT_FUNC(NODE)
7867 #endif
7868 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7869  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7870 #endif
7871 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7872  SD_INIT_FUNC(MC)
7873 #endif
7874
7875 static int default_relax_domain_level = -1;
7876
7877 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7878 {
7879         unsigned long val;
7880
7881         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7882         if (val < SD_LV_MAX)
7883                 default_relax_domain_level = val;
7884
7885         return 1;
7886 }
7887 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7888
7889 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7890                                  struct sched_domain_attr *attr)
7891 {
7892         int request;
7893
7894         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7895                 if (default_relax_domain_level < 0)
7896                         return;
7897                 else
7898                         request = default_relax_domain_level;
7899         } else
7900                 request = attr->relax_domain_level;
7901         if (request < sd->level) {
7902                 /* turn off idle balance on this domain */
7903                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7904         } else {
7905                 /* turn on idle balance on this domain */
7906                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7907         }
7908 }
7909
7910 /*
7911  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7912  * to the individual cpus
7913  */
7914 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7915                                  struct sched_domain_attr *attr)
7916 {
7917         int i, err = -ENOMEM;
7918         struct root_domain *rd;
7919         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7920                 tmpmask;
7921 #ifdef CONFIG_NUMA
7922         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7923         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7924         int sd_allnodes = 0;
7925
7926         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7927                 goto out;
7928         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7929                 goto free_domainspan;
7930         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7931                 goto free_covered;
7932 #endif
7933
7934         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7935                 goto free_notcovered;
7936         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7937                 goto free_nodemask;
7938         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7939                 goto free_this_sibling_map;
7940         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7941                 goto free_this_core_map;
7942         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7943                 goto free_send_covered;
7944
7945 #ifdef CONFIG_NUMA
7946         /*
7947          * Allocate the per-node list of sched groups
7948          */
7949         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7950                                     GFP_KERNEL);
7951         if (!sched_group_nodes) {
7952                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7953                 goto free_tmpmask;
7954         }
7955 #endif
7956
7957         rd = alloc_rootdomain();
7958         if (!rd) {
7959                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7960                 goto free_sched_groups;
7961         }
7962
7963 #ifdef CONFIG_NUMA
7964         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7965 #endif
7966
7967         /*
7968          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7969          */
7970         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7971                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7972
7973                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
7974
7975 #ifdef CONFIG_NUMA
7976                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7977                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7978                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7979                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7980                         set_domain_attribute(sd, attr);
7981                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7982                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7983                         p = sd;
7984                         sd_allnodes = 1;
7985                 } else
7986                         p = NULL;
7987
7988                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7989                 SD_INIT(sd, NODE);
7990                 set_domain_attribute(sd, attr);
7991                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7992                 sd->parent = p;
7993                 if (p)
7994                         p->child = sd;
7995                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7996                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7997 #endif
7998
7999                 p = sd;
8000                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8001                 SD_INIT(sd, CPU);
8002                 set_domain_attribute(sd, attr);
8003                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8004                 sd->parent = p;
8005                 if (p)
8006                         p->child = sd;
8007                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8008
8009 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8010                 p = sd;
8011                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8012                 SD_INIT(sd, MC);
8013                 set_domain_attribute(sd, attr);
8014                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8015                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8016                 sd->parent = p;
8017                 p->child = sd;
8018                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8019 #endif
8020
8021 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8022                 p = sd;
8023                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8024                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8025                 set_domain_attribute(sd, attr);
8026                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8027                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
8028                 sd->parent = p;
8029                 p->child = sd;
8030                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8031 #endif
8032         }
8033
8034 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8035         /* Set up CPU (sibling) groups */
8036         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8037                 cpumask_and(this_sibling_map,
8038                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
8039                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8040                         continue;
8041
8042                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8043                                         &cpu_to_cpu_group,
8044                                         send_covered, tmpmask);
8045         }
8046 #endif
8047
8048 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8049         /* Set up multi-core groups */
8050         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8051                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8052                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8053                         continue;
8054
8055                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8056                                         &cpu_to_core_group,
8057                                         send_covered, tmpmask);
8058         }
8059 #endif
8060
8061         /* Set up physical groups */
8062         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8063                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8064                 if (cpumask_empty(nodemask))
8065                         continue;
8066
8067                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8068                                         &cpu_to_phys_group,
8069                                         send_covered, tmpmask);
8070         }
8071
8072 #ifdef CONFIG_NUMA
8073         /* Set up node groups */
8074         if (sd_allnodes) {
8075                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8076                                         &cpu_to_allnodes_group,
8077                                         send_covered, tmpmask);
8078         }
8079
8080         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8081                 /* Set up node groups */
8082                 struct sched_group *sg, *prev;
8083                 int j;
8084
8085                 cpumask_clear(covered);
8086                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8087                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8088                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8089                         continue;
8090                 }
8091
8092                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8093                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8094
8095                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8096                                   GFP_KERNEL, i);
8097                 if (!sg) {
8098                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8099                                 "node %d\n", i);
8100                         goto error;
8101                 }
8102                 sched_group_nodes[i] = sg;
8103                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8104                         struct sched_domain *sd;
8105
8106                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8107                         sd->groups = sg;
8108                 }
8109                 sg->__cpu_power = 0;
8110                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8111                 sg->next = sg;
8112                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8113                 prev = sg;
8114
8115                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8116                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8117
8118                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8119                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8120                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8121                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8122                                 break;
8123
8124                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8125                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8126                                 continue;
8127
8128                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8129                                           cpumask_size(),
8130                                           GFP_KERNEL, i);
8131                         if (!sg) {
8132                                 printk(KERN_WARNING
8133                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8134                                 goto error;
8135                         }
8136                         sg->__cpu_power = 0;
8137                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8138                         sg->next = prev->next;
8139                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8140                         prev->next = sg;
8141                         prev = sg;
8142                 }
8143         }
8144 #endif
8145
8146         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8147 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8148         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8149                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8150
8151                 init_sched_groups_power(i, sd);
8152         }
8153 #endif
8154 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8155         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8156                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8157
8158                 init_sched_groups_power(i, sd);
8159         }
8160 #endif
8161
8162         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8163                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8164
8165                 init_sched_groups_power(i, sd);
8166         }
8167
8168 #ifdef CONFIG_NUMA
8169         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8170                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8171
8172         if (sd_allnodes) {
8173                 struct sched_group *sg;
8174
8175                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8176                                                                 tmpmask);
8177                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8178         }
8179 #endif
8180
8181         /* Attach the domains */
8182         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8183                 struct sched_domain *sd;
8184 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8185                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8186 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8187                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8188 #else
8189                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8190 #endif
8191                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8192         }
8193
8194         err = 0;
8195
8196 free_tmpmask:
8197         free_cpumask_var(tmpmask);
8198 free_send_covered:
8199         free_cpumask_var(send_covered);
8200 free_this_core_map:
8201         free_cpumask_var(this_core_map);
8202 free_this_sibling_map:
8203         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8204 free_nodemask:
8205         free_cpumask_var(nodemask);
8206 free_notcovered:
8207 #ifdef CONFIG_NUMA
8208         free_cpumask_var(notcovered);
8209 free_covered:
8210         free_cpumask_var(covered);
8211 free_domainspan:
8212         free_cpumask_var(domainspan);
8213 out:
8214 #endif
8215         return err;
8216
8217 free_sched_groups:
8218 #ifdef CONFIG_NUMA
8219         kfree(sched_group_nodes);
8220 #endif
8221         goto free_tmpmask;
8222
8223 #ifdef CONFIG_NUMA
8224 error:
8225         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8226         free_rootdomain(rd);
8227         goto free_tmpmask;
8228 #endif
8229 }
8230
8231 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8232 {
8233         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8234 }
8235
8236 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8237 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8238 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8239                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8240
8241 /*
8242  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8243  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8244  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8245  */
8246 static cpumask_var_t fallback_doms;
8247
8248 /*
8249  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8250  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8251  * or 0 if it stayed the same.
8252  */
8253 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8254 {
8255         return 0;
8256 }
8257
8258 /*
8259  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8260  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8261  * exclude other special cases in the future.
8262  */
8263 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8264 {
8265         int err;
8266
8267         arch_update_cpu_topology();
8268         ndoms_cur = 1;
8269         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8270         if (!doms_cur)
8271                 doms_cur = fallback_doms;
8272         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8273         dattr_cur = NULL;
8274         err = build_sched_domains(doms_cur);
8275         register_sched_domain_sysctl();
8276
8277         return err;
8278 }
8279
8280 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8281                                        struct cpumask *tmpmask)
8282 {
8283         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8284 }
8285
8286 /*
8287  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8288  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8289  */
8290 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8291 {
8292         /* Save because hotplug lock held. */
8293         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8294         int i;
8295
8296         for_each_cpu(i, cpu_map)
8297                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8298         synchronize_sched();
8299         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8300 }
8301
8302 /* handle null as "default" */
8303 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8304                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8305 {
8306         struct sched_domain_attr tmp;
8307
8308         /* fast path */
8309         if (!new && !cur)
8310                 return 1;
8311
8312         tmp = SD_ATTR_INIT;
8313         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8314                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8315                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8316 }
8317
8318 /*
8319  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8320  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8321  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8322  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8323  *
8324  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8325  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8326  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8327  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8328  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8329  * it as it is.
8330  *
8331  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8332  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8333  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8334  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8335  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8336  * to be rebuilt.
8337  *
8338  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8339  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8340  * and it will not create the default domain.
8341  *
8342  * Call with hotplug lock held
8343  */
8344 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8345 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8346                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8347 {
8348         int i, j, n;
8349         int new_topology;
8350
8351         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8352
8353         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8354         unregister_sched_domain_sysctl();
8355
8356         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8357         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8358
8359         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8360
8361         /* Destroy deleted domains */
8362         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8363                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8364                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8365                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8366                                 goto match1;
8367                 }
8368                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8369                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8370 match1:
8371                 ;
8372         }
8373
8374         if (doms_new == NULL) {
8375                 ndoms_cur = 0;
8376                 doms_new = fallback_doms;
8377                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8378                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8379         }
8380
8381         /* Build new domains */
8382         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8383                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8384                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8385                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8386                                 goto match2;
8387                 }
8388                 /* no match - add a new doms_new */
8389                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8390                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8391 match2:
8392                 ;
8393         }
8394
8395         /* Remember the new sched domains */
8396         if (doms_cur != fallback_doms)
8397                 kfree(doms_cur);
8398         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8399         doms_cur = doms_new;
8400         dattr_cur = dattr_new;
8401         ndoms_cur = ndoms_new;
8402
8403         register_sched_domain_sysctl();
8404
8405         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8406 }
8407
8408 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8409 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8410 {
8411         get_online_cpus();
8412
8413         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8414         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8415
8416         rebuild_sched_domains();
8417         put_online_cpus();
8418 }
8419
8420 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8421 {
8422         unsigned int level = 0;
8423
8424         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8425                 return -EINVAL;
8426
8427         /*
8428          * level is always be positive so don't check for
8429          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8430          * What happens on 0 or 1 byte write,
8431          * need to check for count as well?
8432          */
8433
8434         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8435                 return -EINVAL;
8436
8437         if (smt)
8438                 sched_smt_power_savings = level;
8439         else
8440                 sched_mc_power_savings = level;
8441
8442         arch_reinit_sched_domains();
8443
8444         return count;
8445 }
8446
8447 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8448 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8449                                            char *page)
8450 {
8451         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8452 }
8453 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8454                                             const char *buf, size_t count)
8455 {
8456         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8457 }
8458 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8459                          sched_mc_power_savings_show,
8460                          sched_mc_power_savings_store);
8461 #endif
8462
8463 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8464 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8465                                             char *page)
8466 {
8467         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8468 }
8469 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8470                                              const char *buf, size_t count)
8471 {
8472         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8473 }
8474 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8475                    sched_smt_power_savings_show,
8476                    sched_smt_power_savings_store);
8477 #endif
8478
8479 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8480 {
8481         int err = 0;
8482
8483 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8484         if (smt_capable())
8485                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8486                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8487 #endif
8488 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8489         if (!err && mc_capable())
8490                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8491                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8492 #endif
8493         return err;
8494 }
8495 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8496
8497 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8498 /*
8499  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8500  * When cpusets are enabled they take over this function.
8501  */
8502 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8503                                 unsigned long action, void *hcpu)
8504 {
8505         switch (action) {
8506         case CPU_ONLINE:
8507         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8508         case CPU_DEAD:
8509         case CPU_DEAD_FROZEN:
8510                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8511                 return NOTIFY_OK;
8512
8513         default:
8514                 return NOTIFY_DONE;
8515         }
8516 }
8517 #endif
8518
8519 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8520                                 unsigned long action, void *hcpu)
8521 {
8522         int cpu = (int)(long)hcpu;
8523
8524         switch (action) {
8525         case CPU_DOWN_PREPARE:
8526         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8527                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8528                 return NOTIFY_OK;
8529
8530         case CPU_DOWN_FAILED:
8531         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8532         case CPU_ONLINE:
8533         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8534                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8535                 return NOTIFY_OK;
8536
8537         default:
8538                 return NOTIFY_DONE;
8539         }
8540 }
8541
8542 void __init sched_init_smp(void)
8543 {
8544         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8545
8546         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8547
8548 #if defined(CONFIG_NUMA)
8549         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8550                                                                 GFP_KERNEL);
8551         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8552 #endif
8553         get_online_cpus();
8554         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8555         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8556         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8557         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8558                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8559         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8560         put_online_cpus();
8561
8562 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8563         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8564         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8565 #endif
8566
8567         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8568         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8569
8570         init_hrtick();
8571
8572         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8573         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8574                 BUG();
8575         sched_init_granularity();
8576         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8577
8578         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8579         init_sched_rt_class();
8580 }
8581 #else
8582 void __init sched_init_smp(void)
8583 {
8584         sched_init_granularity();
8585 }
8586 #endif /* CONFIG_SMP */
8587
8588 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8589 {
8590         return in_lock_functions(addr) ||
8591                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8592                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8593 }
8594
8595 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8596 {
8597         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8598         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8599 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8600         cfs_rq->rq = rq;
8601 #endif
8602         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8603 }
8604
8605 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8606 {
8607         struct rt_prio_array *array;
8608         int i;
8609
8610         array = &rt_rq->active;
8611         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8612                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8613                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8614         }
8615         /* delimiter for bitsearch: */
8616         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8617
8618 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8619         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8620 #ifdef CONFIG_SMP
8621         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8622 #endif
8623 #endif
8624 #ifdef CONFIG_SMP
8625         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8626         rt_rq->overloaded = 0;
8627         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8628 #endif
8629
8630         rt_rq->rt_time = 0;
8631         rt_rq->rt_throttled = 0;
8632         rt_rq->rt_runtime = 0;
8633         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8634
8635 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8636         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8637         rt_rq->rq = rq;
8638 #endif
8639 }
8640
8641 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8642 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8643                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8644                                 struct sched_entity *parent)
8645 {
8646         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8647         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8648         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8649         cfs_rq->tg = tg;
8650         if (add)
8651                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8652
8653         tg->se[cpu] = se;
8654         /* se could be NULL for init_task_group */
8655         if (!se)
8656                 return;
8657
8658         if (!parent)
8659                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8660         else
8661                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8662
8663         se->my_q = cfs_rq;
8664         se->load.weight = tg->shares;
8665         se->load.inv_weight = 0;
8666         se->parent = parent;
8667 }
8668 #endif
8669
8670 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8671 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8672                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8673                 struct sched_rt_entity *parent)
8674 {
8675         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8676
8677         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8678         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8679         rt_rq->tg = tg;
8680         rt_rq->rt_se = rt_se;
8681         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8682         if (add)
8683                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8684
8685         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8686         if (!rt_se)
8687                 return;
8688
8689         if (!parent)
8690                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8691         else
8692                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8693
8694         rt_se->my_q = rt_rq;
8695         rt_se->parent = parent;
8696         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8697 }
8698 #endif
8699
8700 void __init sched_init(void)
8701 {
8702         int i, j;
8703         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8704
8705 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8706         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8707 #endif
8708 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8709         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8710 #endif
8711 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8712         alloc_size *= 2;
8713 #endif
8714         /*
8715          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8716          * we use alloc_bootmem().
8717          */
8718         if (alloc_size) {
8719                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8720
8721 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8722                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8723                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8724
8725                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8726                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8727
8728 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8729                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8730                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8731
8732                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8733                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8734 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8735 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8736 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8737                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8738                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8739
8740                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8741                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8742
8743 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8744                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8745                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8746
8747                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8748                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8749 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8750 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8751         }
8752
8753 #ifdef CONFIG_SMP
8754         init_defrootdomain();
8755 #endif
8756
8757         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8758                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8759
8760 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8761         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8762                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8763 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8764         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8765                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8766 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8767 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8768
8769 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8770         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8771         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8772
8773 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8774         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8775         init_task_group.parent = &root_task_group;
8776         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8777 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8778 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8779
8780         for_each_possible_cpu(i) {
8781                 struct rq *rq;
8782
8783                 rq = cpu_rq(i);
8784                 spin_lock_init(&rq->lock);
8785                 rq->nr_running = 0;
8786                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8787                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8788 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8789                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8790                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8791 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8792                 /*
8793                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8794                  *
8795                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8796                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8797                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8798                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8799                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8800                  * (se->load.weight).
8801                  *
8802                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8803                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8804                  * then A0's share of the cpu resource is:
8805                  *
8806                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8807                  *
8808                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8809                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8810                  */
8811                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8812 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8813                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8814                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8815                 /*
8816                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8817                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8818                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8819                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8820                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8821                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8822                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8823                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8824                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8825                  */
8826                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8827                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8828                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8829                                 root_task_group.se[i]);
8830
8831 #endif
8832 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8833
8834                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8835 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8836                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8837 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8838                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8839 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8840                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8841                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8842                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8843                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8844                                 root_task_group.rt_se[i]);
8845 #endif
8846 #endif
8847
8848                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8849                         rq->cpu_load[j] = 0;
8850 #ifdef CONFIG_SMP
8851                 rq->sd = NULL;
8852                 rq->rd = NULL;
8853                 rq->active_balance = 0;
8854                 rq->next_balance = jiffies;
8855                 rq->push_cpu = 0;
8856                 rq->cpu = i;
8857                 rq->online = 0;
8858                 rq->migration_thread = NULL;
8859                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8860                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8861 #endif
8862                 init_rq_hrtick(rq);
8863                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8864         }
8865
8866         set_load_weight(&init_task);
8867
8868 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8869         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8870 #endif
8871
8872 #ifdef CONFIG_SMP
8873         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8874 #endif
8875
8876 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8877         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8878 #endif
8879
8880         /*
8881          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8882          */
8883         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8884         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8885
8886         /*
8887          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8888          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8889          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8890          * when this runqueue becomes "idle".
8891          */
8892         init_idle(current, smp_processor_id());
8893         /*
8894          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8895          */
8896         current->sched_class = &fair_sched_class;
8897
8898         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8899         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8900 #ifdef CONFIG_SMP
8901 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8902         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8903 #endif
8904         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8905 #endif /* SMP */
8906
8907         scheduler_running = 1;
8908 }
8909
8910 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8911 void __might_sleep(char *file, int line)
8912 {
8913 #ifdef in_atomic
8914         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8915
8916         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8917                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8918                 return;
8919         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8920                 return;
8921         prev_jiffy = jiffies;
8922
8923         printk(KERN_ERR
8924                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8925                         file, line);
8926         printk(KERN_ERR
8927                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8928                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8929                         current->pid, current->comm);
8930
8931         debug_show_held_locks(current);
8932         if (irqs_disabled())
8933                 print_irqtrace_events(current);
8934         dump_stack();
8935 #endif
8936 }
8937 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8938 #endif
8939
8940 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8941 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8942 {
8943         int on_rq;
8944
8945         update_rq_clock(rq);
8946         on_rq = p->se.on_rq;
8947         if (on_rq)
8948                 deactivate_task(rq, p, 0);
8949         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8950         if (on_rq) {
8951                 activate_task(rq, p, 0);
8952                 resched_task(rq->curr);
8953         }
8954 }
8955
8956 void normalize_rt_tasks(void)
8957 {
8958         struct task_struct *g, *p;
8959         unsigned long flags;
8960         struct rq *rq;
8961
8962         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8963         do_each_thread(g, p) {
8964                 /*
8965                  * Only normalize user tasks:
8966                  */
8967                 if (!p->mm)
8968                         continue;
8969
8970                 p->se.exec_start                = 0;
8971 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8972                 p->se.wait_start                = 0;
8973                 p->se.sleep_start               = 0;
8974                 p->se.block_start               = 0;
8975 #endif
8976
8977                 if (!rt_task(p)) {
8978                         /*
8979                          * Renice negative nice level userspace
8980                          * tasks back to 0:
8981                          */
8982                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8983                                 set_user_nice(p, 0);
8984                         continue;
8985                 }
8986
8987                 spin_lock(&p->pi_lock);
8988                 rq = __task_rq_lock(p);
8989
8990                 normalize_task(rq, p);
8991
8992                 __task_rq_unlock(rq);
8993                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8994         } while_each_thread(g, p);
8995
8996         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8997 }
8998
8999 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9000
9001 #ifdef CONFIG_IA64
9002 /*
9003  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9004  *
9005  * They can only be called when the whole system has been
9006  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9007  * activity can take place. Using them for anything else would
9008  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9009  * under any other configuration.
9010  */
9011
9012 /**
9013  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9014  * @cpu: the processor in question.
9015  *
9016  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9017  */
9018 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9019 {
9020         return cpu_curr(cpu);
9021 }
9022
9023 /**
9024  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9025  * @cpu: the processor in question.
9026  * @p: the task pointer to set.
9027  *
9028  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9029  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9030  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9031  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9032  * and caller must save the original value of the current task (see
9033  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9034  * re-starting the system.
9035  *
9036  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9037  */
9038 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9039 {
9040         cpu_curr(cpu) = p;
9041 }
9042
9043 #endif
9044
9045 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9046 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9047 {
9048         int i;
9049
9050         for_each_possible_cpu(i) {
9051                 if (tg->cfs_rq)
9052                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9053                 if (tg->se)
9054                         kfree(tg->se[i]);
9055         }
9056
9057         kfree(tg->cfs_rq);
9058         kfree(tg->se);
9059 }
9060
9061 static
9062 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9063 {
9064         struct cfs_rq *cfs_rq;
9065         struct sched_entity *se;
9066         struct rq *rq;
9067         int i;
9068
9069         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9070         if (!tg->cfs_rq)
9071                 goto err;
9072         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9073         if (!tg->se)
9074                 goto err;
9075
9076         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9077
9078         for_each_possible_cpu(i) {
9079                 rq = cpu_rq(i);
9080
9081                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9082                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9083                 if (!cfs_rq)
9084                         goto err;
9085
9086                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9087                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9088                 if (!se)
9089                         goto err;
9090
9091                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9092         }
9093
9094         return 1;
9095
9096  err:
9097         return 0;
9098 }
9099
9100 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9101 {
9102         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9103                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9104 }
9105
9106 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9107 {
9108         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9109 }
9110 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9111 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9112 {
9113 }
9114
9115 static inline
9116 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9117 {
9118         return 1;
9119 }
9120
9121 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9122 {
9123 }
9124
9125 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9126 {
9127 }
9128 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9129
9130 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9131 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9132 {
9133         int i;
9134
9135         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9136
9137         for_each_possible_cpu(i) {
9138                 if (tg->rt_rq)
9139                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9140                 if (tg->rt_se)
9141                         kfree(tg->rt_se[i]);
9142         }
9143
9144         kfree(tg->rt_rq);
9145         kfree(tg->rt_se);
9146 }
9147
9148 static
9149 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9150 {
9151         struct rt_rq *rt_rq;
9152         struct sched_rt_entity *rt_se;
9153         struct rq *rq;
9154         int i;
9155
9156         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9157         if (!tg->rt_rq)
9158                 goto err;
9159         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9160         if (!tg->rt_se)
9161                 goto err;
9162
9163         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9164                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9165
9166         for_each_possible_cpu(i) {
9167                 rq = cpu_rq(i);
9168
9169                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9170                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9171                 if (!rt_rq)
9172                         goto err;
9173
9174                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9175                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9176                 if (!rt_se)
9177                         goto err;
9178
9179                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9180         }
9181
9182         return 1;
9183
9184  err:
9185         return 0;
9186 }
9187
9188 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9189 {
9190         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9191                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9192 }
9193
9194 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9195 {
9196         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9197 }
9198 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9199 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9200 {
9201 }
9202
9203 static inline
9204 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9205 {
9206         return 1;
9207 }
9208
9209 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9210 {
9211 }
9212
9213 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9214 {
9215 }
9216 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9217
9218 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9219 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9220 {
9221         free_fair_sched_group(tg);
9222         free_rt_sched_group(tg);
9223         kfree(tg);
9224 }
9225
9226 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9227 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9228 {
9229         struct task_group *tg;
9230         unsigned long flags;
9231         int i;
9232
9233         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9234         if (!tg)
9235                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9236
9237         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9238                 goto err;
9239
9240         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9241                 goto err;
9242
9243         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9244         for_each_possible_cpu(i) {
9245                 register_fair_sched_group(tg, i);
9246                 register_rt_sched_group(tg, i);
9247         }
9248         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9249
9250         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9251
9252         tg->parent = parent;
9253         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9254         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9255         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9256
9257         return tg;
9258
9259 err:
9260         free_sched_group(tg);
9261         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9262 }
9263
9264 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9265 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9266 {
9267         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9268         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9269 }
9270
9271 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9272 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9273 {
9274         unsigned long flags;
9275         int i;
9276
9277         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9278         for_each_possible_cpu(i) {
9279                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9280                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9281         }
9282         list_del_rcu(&tg->list);
9283         list_del_rcu(&tg->siblings);
9284         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9285
9286         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9287         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9288 }
9289
9290 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9291  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9292  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9293  *      reflect its new group.
9294  */
9295 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9296 {
9297         int on_rq, running;
9298         unsigned long flags;
9299         struct rq *rq;
9300
9301         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9302
9303         update_rq_clock(rq);
9304
9305         running = task_current(rq, tsk);
9306         on_rq = tsk->se.on_rq;
9307
9308         if (on_rq)
9309                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9310         if (unlikely(running))
9311                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9312
9313         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9314
9315 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9316         if (tsk->sched_class->moved_group)
9317                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9318 #endif
9319
9320         if (unlikely(running))
9321                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9322         if (on_rq)
9323                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9324
9325         task_rq_unlock(rq, &flags);
9326 }
9327 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9328
9329 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9330 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9331 {
9332         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9333         int on_rq;
9334
9335         on_rq = se->on_rq;
9336         if (on_rq)
9337                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9338
9339         se->load.weight = shares;
9340         se->load.inv_weight = 0;
9341
9342         if (on_rq)
9343                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9344 }
9345
9346 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9347 {
9348         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9349         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9350         unsigned long flags;
9351
9352         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9353         __set_se_shares(se, shares);
9354         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9355 }
9356
9357 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9358
9359 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9360 {
9361         int i;
9362         unsigned long flags;
9363
9364         /*
9365          * We can't change the weight of the root cgroup.
9366          */
9367         if (!tg->se[0])
9368                 return -EINVAL;
9369
9370         if (shares < MIN_SHARES)
9371                 shares = MIN_SHARES;
9372         else if (shares > MAX_SHARES)
9373                 shares = MAX_SHARES;
9374
9375         mutex_lock(&shares_mutex);
9376         if (tg->shares == shares)
9377                 goto done;
9378
9379         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9380         for_each_possible_cpu(i)
9381                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9382         list_del_rcu(&tg->siblings);
9383         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9384
9385         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9386         synchronize_sched();
9387
9388         /*
9389          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9390          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9391          */
9392         tg->shares = shares;
9393         for_each_possible_cpu(i) {
9394                 /*
9395                  * force a rebalance
9396                  */
9397                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9398                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9399         }
9400
9401         /*
9402          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9403          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9404          */
9405         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9406         for_each_possible_cpu(i)
9407                 register_fair_sched_group(tg, i);
9408         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9409         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9410 done:
9411         mutex_unlock(&shares_mutex);
9412         return 0;
9413 }
9414
9415 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9416 {
9417         return tg->shares;
9418 }
9419 #endif
9420
9421 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9422 /*
9423  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9424  */
9425 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9426
9427 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9428 {
9429         if (runtime == RUNTIME_INF)
9430                 return 1ULL << 20;
9431
9432         return div64_u64(runtime << 20, period);
9433 }
9434
9435 /* Must be called with tasklist_lock held */
9436 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9437 {
9438         struct task_struct *g, *p;
9439
9440         do_each_thread(g, p) {
9441                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9442                         return 1;
9443         } while_each_thread(g, p);
9444
9445         return 0;
9446 }
9447
9448 struct rt_schedulable_data {
9449         struct task_group *tg;
9450         u64 rt_period;
9451         u64 rt_runtime;
9452 };
9453
9454 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9455 {
9456         struct rt_schedulable_data *d = data;
9457         struct task_group *child;
9458         unsigned long total, sum = 0;
9459         u64 period, runtime;
9460
9461         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9462         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9463
9464         if (tg == d->tg) {
9465                 period = d->rt_period;
9466                 runtime = d->rt_runtime;
9467         }
9468
9469 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9470         if (tg == &root_task_group) {
9471                 period = global_rt_period();
9472                 runtime = global_rt_runtime();
9473         }
9474 #endif
9475
9476         /*
9477          * Cannot have more runtime than the period.
9478          */
9479         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9480                 return -EINVAL;
9481
9482         /*
9483          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9484          */
9485         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9486                 return -EBUSY;
9487
9488         total = to_ratio(period, runtime);
9489
9490         /*
9491          * Nobody can have more than the global setting allows.
9492          */
9493         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9494                 return -EINVAL;
9495
9496         /*
9497          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9498          */
9499         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9500                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9501                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9502
9503                 if (child == d->tg) {
9504                         period = d->rt_period;
9505                         runtime = d->rt_runtime;
9506                 }
9507
9508                 sum += to_ratio(period, runtime);
9509         }
9510
9511         if (sum > total)
9512                 return -EINVAL;
9513
9514         return 0;
9515 }
9516
9517 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9518 {
9519         struct rt_schedulable_data data = {
9520                 .tg = tg,
9521                 .rt_period = period,
9522                 .rt_runtime = runtime,
9523         };
9524
9525         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9526 }
9527
9528 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9529                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9530 {
9531         int i, err = 0;
9532
9533         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9534         read_lock(&tasklist_lock);
9535         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9536         if (err)
9537                 goto unlock;
9538
9539         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9540         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9541         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9542
9543         for_each_possible_cpu(i) {
9544                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9545
9546                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9547                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9548                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9549         }
9550         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9551  unlock:
9552         read_unlock(&tasklist_lock);
9553         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9554
9555         return err;
9556 }
9557
9558 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9559 {
9560         u64 rt_runtime, rt_period;
9561
9562         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9563         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9564         if (rt_runtime_us < 0)
9565                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9566
9567         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9568 }
9569
9570 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9571 {
9572         u64 rt_runtime_us;
9573
9574         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9575                 return -1;
9576
9577         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9578         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9579         return rt_runtime_us;
9580 }
9581
9582 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9583 {
9584         u64 rt_runtime, rt_period;
9585
9586         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9587         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9588
9589         if (rt_period == 0)
9590                 return -EINVAL;
9591
9592         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9593 }
9594
9595 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9596 {
9597         u64 rt_period_us;
9598
9599         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9600         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9601         return rt_period_us;
9602 }
9603
9604 static int sched_rt_global_constraints(void)
9605 {
9606         u64 runtime, period;
9607         int ret = 0;
9608
9609         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9610                 return -EINVAL;
9611
9612         runtime = global_rt_runtime();
9613         period = global_rt_period();
9614
9615         /*
9616          * Sanity check on the sysctl variables.
9617          */
9618         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9619                 return -EINVAL;
9620
9621         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9622         read_lock(&tasklist_lock);
9623         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9624         read_unlock(&tasklist_lock);
9625         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9626
9627         return ret;
9628 }
9629
9630 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9631 {
9632         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9633         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9634                 return 0;
9635
9636         return 1;
9637 }
9638
9639 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9640 static int sched_rt_global_constraints(void)
9641 {
9642         unsigned long flags;
9643         int i;
9644
9645         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9646                 return -EINVAL;
9647
9648         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9649         for_each_possible_cpu(i) {
9650                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9651
9652                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9653                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9654                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9655         }
9656         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9657
9658         return 0;
9659 }
9660 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9661
9662 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9663                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9664                 loff_t *ppos)
9665 {
9666         int ret;
9667         int old_period, old_runtime;
9668         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9669
9670         mutex_lock(&mutex);
9671         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9672         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9673
9674         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9675
9676         if (!ret && write) {
9677                 ret = sched_rt_global_constraints();
9678                 if (ret) {
9679                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9680                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9681                 } else {
9682                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9683                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9684                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9685                 }
9686         }
9687         mutex_unlock(&mutex);
9688
9689         return ret;
9690 }
9691
9692 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9693
9694 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9695 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9696 {
9697         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9698                             struct task_group, css);
9699 }
9700
9701 static struct cgroup_subsys_state *
9702 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9703 {
9704         struct task_group *tg, *parent;
9705
9706         if (!cgrp->parent) {
9707                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9708                 return &init_task_group.css;
9709         }
9710
9711         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9712         tg = sched_create_group(parent);
9713         if (IS_ERR(tg))
9714                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9715
9716         return &tg->css;
9717 }
9718
9719 static void
9720 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9721 {
9722         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9723
9724         sched_destroy_group(tg);
9725 }
9726
9727 static int
9728 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9729                       struct task_struct *tsk)
9730 {
9731 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9732         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9733                 return -EINVAL;
9734 #else
9735         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9736         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9737                 return -EINVAL;
9738 #endif
9739
9740         return 0;
9741 }
9742
9743 static void
9744 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9745                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9746 {
9747         sched_move_task(tsk);
9748 }
9749
9750 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9751 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9752                                 u64 shareval)
9753 {
9754         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9755 }
9756
9757 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9758 {
9759         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9760
9761         return (u64) tg->shares;
9762 }
9763 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9764
9765 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9766 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9767                                 s64 val)
9768 {
9769         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9770 }
9771
9772 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9773 {
9774         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9775 }
9776
9777 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9778                 u64 rt_period_us)
9779 {
9780         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9781 }
9782
9783 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9784 {
9785         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9786 }
9787 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9788
9789 static struct cftype cpu_files[] = {
9790 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9791         {
9792                 .name = "shares",
9793                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9794                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9795         },
9796 #endif
9797 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9798         {
9799                 .name = "rt_runtime_us",
9800                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9801                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9802         },
9803         {
9804                 .name = "rt_period_us",
9805                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9806                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9807         },
9808 #endif
9809 };
9810
9811 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9812 {
9813         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9814 }
9815
9816 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9817         .name           = "cpu",
9818         .create         = cpu_cgroup_create,
9819         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9820         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9821         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9822         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9823         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9824         .early_init     = 1,
9825 };
9826
9827 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9828
9829 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9830
9831 /*
9832  * CPU accounting code for task groups.
9833  *
9834  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9835  * (balbir@in.ibm.com).
9836  */
9837
9838 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9839 struct cpuacct {
9840         struct cgroup_subsys_state css;
9841         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9842         u64 *cpuusage;
9843         struct cpuacct *parent;
9844 };
9845
9846 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9847
9848 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9849 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9850 {
9851         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9852                             struct cpuacct, css);
9853 }
9854
9855 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9856 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9857 {
9858         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9859                             struct cpuacct, css);
9860 }
9861
9862 /* create a new cpu accounting group */
9863 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9864         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9865 {
9866         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9867
9868         if (!ca)
9869                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9870
9871         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9872         if (!ca->cpuusage) {
9873                 kfree(ca);
9874                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9875         }
9876
9877         if (cgrp->parent)
9878                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9879
9880         return &ca->css;
9881 }
9882
9883 /* destroy an existing cpu accounting group */
9884 static void
9885 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9886 {
9887         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9888
9889         free_percpu(ca->cpuusage);
9890         kfree(ca);
9891 }
9892
9893 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9894 {
9895         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9896         u64 data;
9897
9898 #ifndef CONFIG_64BIT
9899         /*
9900          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9901          */
9902         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9903         data = *cpuusage;
9904         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9905 #else
9906         data = *cpuusage;
9907 #endif
9908
9909         return data;
9910 }
9911
9912 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9913 {
9914         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9915
9916 #ifndef CONFIG_64BIT
9917         /*
9918          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9919          */
9920         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9921         *cpuusage = val;
9922         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9923 #else
9924         *cpuusage = val;
9925 #endif
9926 }
9927
9928 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9929 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9930 {
9931         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9932         u64 totalcpuusage = 0;
9933         int i;
9934
9935         for_each_present_cpu(i)
9936                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9937
9938         return totalcpuusage;
9939 }
9940
9941 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9942                                                                 u64 reset)
9943 {
9944         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9945         int err = 0;
9946         int i;
9947
9948         if (reset) {
9949                 err = -EINVAL;
9950                 goto out;
9951         }
9952
9953         for_each_present_cpu(i)
9954                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9955
9956 out:
9957         return err;
9958 }
9959
9960 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9961                                    struct seq_file *m)
9962 {
9963         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9964         u64 percpu;
9965         int i;
9966
9967         for_each_present_cpu(i) {
9968                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9969                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9970         }
9971         seq_printf(m, "\n");
9972         return 0;
9973 }
9974
9975 static struct cftype files[] = {
9976         {
9977                 .name = "usage",
9978                 .read_u64 = cpuusage_read,
9979                 .write_u64 = cpuusage_write,
9980         },
9981         {
9982                 .name = "usage_percpu",
9983                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9984         },
9985
9986 };
9987
9988 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9989 {
9990         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9991 }
9992
9993 /*
9994  * charge this task's execution time to its accounting group.
9995  *
9996  * called with rq->lock held.
9997  */
9998 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9999 {
10000         struct cpuacct *ca;
10001         int cpu;
10002
10003         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10004                 return;
10005
10006         cpu = task_cpu(tsk);
10007         ca = task_ca(tsk);
10008
10009         for (; ca; ca = ca->parent) {
10010                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10011                 *cpuusage += cputime;
10012         }
10013 }
10014
10015 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10016         .name = "cpuacct",
10017         .create = cpuacct_create,
10018         .destroy = cpuacct_destroy,
10019         .populate = cpuacct_populate,
10020         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10021 };
10022 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */