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