Merge branch 'drm-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/airlied...
[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/perf_counter.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/reciprocal_div.h>
68 #include <linux/unistd.h>
69 #include <linux/pagemap.h>
70 #include <linux/hrtimer.h>
71 #include <linux/tick.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 #ifdef CONFIG_SMP
124
125 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
126
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211 }
212
213 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
214 {
215         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
216 }
217
218 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
219 {
220         ktime_t now;
221
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         for (;;) {
230                 unsigned long delta;
231                 ktime_t soft, hard;
232
233                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
234                         break;
235
236                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
237                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
238
239                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
240                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
241                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
242                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
243                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
244         }
245         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
246 }
247
248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
249 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
250 {
251         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
252 }
253 #endif
254
255 /*
256  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
257  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
258  */
259 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
260
261 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
262
263 #include <linux/cgroup.h>
264
265 struct cfs_rq;
266
267 static LIST_HEAD(task_groups);
268
269 /* task group related information */
270 struct task_group {
271 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
272         struct cgroup_subsys_state css;
273 #endif
274
275 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
276         uid_t uid;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280         /* schedulable entities of this group on each cpu */
281         struct sched_entity **se;
282         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
283         struct cfs_rq **cfs_rq;
284         unsigned long shares;
285 #endif
286
287 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
288         struct sched_rt_entity **rt_se;
289         struct rt_rq **rt_rq;
290
291         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
292 #endif
293
294         struct rcu_head rcu;
295         struct list_head list;
296
297         struct task_group *parent;
298         struct list_head siblings;
299         struct list_head children;
300 };
301
302 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
303
304 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
305 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
306 {
307         user->tg->uid = user->uid;
308 }
309
310 /*
311  * Root task group.
312  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
313  *      be a child to this group.
314  */
315 struct task_group root_task_group;
316
317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
318 /* Default task group's sched entity on each cpu */
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
320 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
321 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
323
324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
325 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
326 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
327 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
328 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
329 #define root_task_group init_task_group
330 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
331
332 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
333  * a task group's cpu shares.
334  */
335 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
336
337 #ifdef CONFIG_SMP
338 static int root_task_group_empty(void)
339 {
340         return list_empty(&root_task_group.children);
341 }
342 #endif
343
344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
345 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
346 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
347 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
348 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
349 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
350
351 /*
352  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
353  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
354  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
355  * too large, so as the shares value of a task group.
356  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
357  *  limitation from this.)
358  */
359 #define MIN_SHARES      2
360 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
361
362 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
363 #endif
364
365 /* Default task group.
366  *      Every task in system belong to this group at bootup.
367  */
368 struct task_group init_task_group;
369
370 /* return group to which a task belongs */
371 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
372 {
373         struct task_group *tg;
374
375 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
376         rcu_read_lock();
377         tg = __task_cred(p)->user->tg;
378         rcu_read_unlock();
379 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
380         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
381                                 struct task_group, css);
382 #else
383         tg = &init_task_group;
384 #endif
385         return tg;
386 }
387
388 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
389 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
390 {
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
393         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
394 #endif
395
396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
398         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
399 #endif
400 }
401
402 #else
403
404 #ifdef CONFIG_SMP
405 static int root_task_group_empty(void)
406 {
407         return 1;
408 }
409 #endif
410
411 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
412 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
413 {
414         return NULL;
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
418
419 /* CFS-related fields in a runqueue */
420 struct cfs_rq {
421         struct load_weight load;
422         unsigned long nr_running;
423
424         u64 exec_clock;
425         u64 min_vruntime;
426
427         struct rb_root tasks_timeline;
428         struct rb_node *rb_leftmost;
429
430         struct list_head tasks;
431         struct list_head *balance_iterator;
432
433         /*
434          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
435          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
436          */
437         struct sched_entity *curr, *next, *last;
438
439         unsigned int nr_spread_over;
440
441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
442         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
443
444         /*
445          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
446          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
447          * (like users, containers etc.)
448          *
449          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
450          * list is used during load balance.
451          */
452         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
453         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
454
455 #ifdef CONFIG_SMP
456         /*
457          * the part of load.weight contributed by tasks
458          */
459         unsigned long task_weight;
460
461         /*
462          *   h_load = weight * f(tg)
463          *
464          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
465          * this group.
466          */
467         unsigned long h_load;
468
469         /*
470          * this cpu's part of tg->shares
471          */
472         unsigned long shares;
473
474         /*
475          * load.weight at the time we set shares
476          */
477         unsigned long rq_weight;
478 #endif
479 #endif
480 };
481
482 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
483 struct rt_rq {
484         struct rt_prio_array active;
485         unsigned long rt_nr_running;
486 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
487         struct {
488                 int curr; /* highest queued rt task prio */
489 #ifdef CONFIG_SMP
490                 int next; /* next highest */
491 #endif
492         } highest_prio;
493 #endif
494 #ifdef CONFIG_SMP
495         unsigned long rt_nr_migratory;
496         int overloaded;
497         struct plist_head pushable_tasks;
498 #endif
499         int rt_throttled;
500         u64 rt_time;
501         u64 rt_runtime;
502         /* Nests inside the rq lock: */
503         spinlock_t rt_runtime_lock;
504
505 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
506         unsigned long rt_nr_boosted;
507
508         struct rq *rq;
509         struct list_head leaf_rt_rq_list;
510         struct task_group *tg;
511         struct sched_rt_entity *rt_se;
512 #endif
513 };
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516
517 /*
518  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
519  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
520  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
521  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
522  * object.
523  *
524  */
525 struct root_domain {
526         atomic_t refcount;
527         cpumask_var_t span;
528         cpumask_var_t online;
529
530         /*
531          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
532          * one runnable RT task.
533          */
534         cpumask_var_t rto_mask;
535         atomic_t rto_count;
536 #ifdef CONFIG_SMP
537         struct cpupri cpupri;
538 #endif
539 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
540         /*
541          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
542          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
543          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
544          */
545         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
546 #endif
547 };
548
549 /*
550  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
551  * members (mimicking the global state we have today).
552  */
553 static struct root_domain def_root_domain;
554
555 #endif
556
557 /*
558  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
559  *
560  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
561  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
562  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
563  */
564 struct rq {
565         /* runqueue lock: */
566         spinlock_t lock;
567
568         /*
569          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
570          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
571          */
572         unsigned long nr_running;
573         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
574         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
575 #ifdef CONFIG_NO_HZ
576         unsigned long last_tick_seen;
577         unsigned char in_nohz_recently;
578 #endif
579         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
580         struct load_weight load;
581         unsigned long nr_load_updates;
582         u64 nr_switches;
583         u64 nr_migrations_in;
584
585         struct cfs_rq cfs;
586         struct rt_rq rt;
587
588 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
589         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
590         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
591 #endif
592 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
593         struct list_head leaf_rt_rq_list;
594 #endif
595
596         /*
597          * This is part of a global counter where only the total sum
598          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
599          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
600          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
601          */
602         unsigned long nr_uninterruptible;
603
604         struct task_struct *curr, *idle;
605         unsigned long next_balance;
606         struct mm_struct *prev_mm;
607
608         u64 clock;
609
610         atomic_t nr_iowait;
611
612 #ifdef CONFIG_SMP
613         struct root_domain *rd;
614         struct sched_domain *sd;
615
616         unsigned char idle_at_tick;
617         /* For active balancing */
618         int active_balance;
619         int push_cpu;
620         /* cpu of this runqueue: */
621         int cpu;
622         int online;
623
624         unsigned long avg_load_per_task;
625
626         struct task_struct *migration_thread;
627         struct list_head migration_queue;
628 #endif
629
630         /* calc_load related fields */
631         unsigned long calc_load_update;
632         long calc_load_active;
633
634 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
635 #ifdef CONFIG_SMP
636         int hrtick_csd_pending;
637         struct call_single_data hrtick_csd;
638 #endif
639         struct hrtimer hrtick_timer;
640 #endif
641
642 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
643         /* latency stats */
644         struct sched_info rq_sched_info;
645         unsigned long long rq_cpu_time;
646         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
647
648         /* sys_sched_yield() stats */
649         unsigned int yld_count;
650
651         /* schedule() stats */
652         unsigned int sched_switch;
653         unsigned int sched_count;
654         unsigned int sched_goidle;
655
656         /* try_to_wake_up() stats */
657         unsigned int ttwu_count;
658         unsigned int ttwu_local;
659
660         /* BKL stats */
661         unsigned int bkl_count;
662 #endif
663 };
664
665 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
666
667 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
668 {
669         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
670 }
671
672 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
673 {
674 #ifdef CONFIG_SMP
675         return rq->cpu;
676 #else
677         return 0;
678 #endif
679 }
680
681 /*
682  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
683  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
684  *
685  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
686  * preempt-disabled sections.
687  */
688 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
689         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
690
691 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
692 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
693 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
694 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
695
696 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
697 {
698         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
699 }
700
701 /*
702  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
703  */
704 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
705 # define const_debug __read_mostly
706 #else
707 # define const_debug static const
708 #endif
709
710 /**
711  * runqueue_is_locked
712  *
713  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
714  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
715  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
716  */
717 int runqueue_is_locked(void)
718 {
719         int cpu = get_cpu();
720         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
721         int ret;
722
723         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
724         put_cpu();
725         return ret;
726 }
727
728 /*
729  * Debugging: various feature bits
730  */
731
732 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
733         __SCHED_FEAT_##name ,
734
735 enum {
736 #include "sched_features.h"
737 };
738
739 #undef SCHED_FEAT
740
741 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
742         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
743
744 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
745 #include "sched_features.h"
746         0;
747
748 #undef SCHED_FEAT
749
750 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
751 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
752         #name ,
753
754 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
755 #include "sched_features.h"
756         NULL
757 };
758
759 #undef SCHED_FEAT
760
761 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
762 {
763         int i;
764
765         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
766                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
767                         seq_puts(m, "NO_");
768                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
769         }
770         seq_puts(m, "\n");
771
772         return 0;
773 }
774
775 static ssize_t
776 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
777                 size_t cnt, loff_t *ppos)
778 {
779         char buf[64];
780         char *cmp = buf;
781         int neg = 0;
782         int i;
783
784         if (cnt > 63)
785                 cnt = 63;
786
787         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
788                 return -EFAULT;
789
790         buf[cnt] = 0;
791
792         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
793                 neg = 1;
794                 cmp += 3;
795         }
796
797         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
798                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
799
800                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
801                         if (neg)
802                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
803                         else
804                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
805                         break;
806                 }
807         }
808
809         if (!sched_feat_names[i])
810                 return -EINVAL;
811
812         filp->f_pos += cnt;
813
814         return cnt;
815 }
816
817 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
818 {
819         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
820 }
821
822 static struct file_operations sched_feat_fops = {
823         .open           = sched_feat_open,
824         .write          = sched_feat_write,
825         .read           = seq_read,
826         .llseek         = seq_lseek,
827         .release        = single_release,
828 };
829
830 static __init int sched_init_debug(void)
831 {
832         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
833                         &sched_feat_fops);
834
835         return 0;
836 }
837 late_initcall(sched_init_debug);
838
839 #endif
840
841 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
842
843 /*
844  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
845  * Limited because this is done with IRQs disabled.
846  */
847 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
848
849 /*
850  * ratelimit for updating the group shares.
851  * default: 0.25ms
852  */
853 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
854
855 /*
856  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
857  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
858  * default: 4
859  */
860 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
861
862 /*
863  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
864  * default: 1s
865  */
866 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
867
868 static __read_mostly int scheduler_running;
869
870 /*
871  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
872  * default: 0.95s
873  */
874 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
875
876 static inline u64 global_rt_period(void)
877 {
878         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 static inline u64 global_rt_runtime(void)
882 {
883         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
884                 return RUNTIME_INF;
885
886         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
887 }
888
889 #ifndef prepare_arch_switch
890 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
891 #endif
892 #ifndef finish_arch_switch
893 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
894 #endif
895
896 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
897 {
898         return rq->curr == p;
899 }
900
901 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
902 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904         return task_current(rq, p);
905 }
906
907 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
908 {
909 }
910
911 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
912 {
913 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
914         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
915         rq->lock.owner = current;
916 #endif
917         /*
918          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
919          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
920          * prev into current:
921          */
922         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
923
924         spin_unlock_irq(&rq->lock);
925 }
926
927 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
928 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         return p->oncpu;
932 #else
933         return task_current(rq, p);
934 #endif
935 }
936
937 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
938 {
939 #ifdef CONFIG_SMP
940         /*
941          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
942          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
943          * here.
944          */
945         next->oncpu = 1;
946 #endif
947 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
948         spin_unlock_irq(&rq->lock);
949 #else
950         spin_unlock(&rq->lock);
951 #endif
952 }
953
954 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
955 {
956 #ifdef CONFIG_SMP
957         /*
958          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
959          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
960          * finished.
961          */
962         smp_wmb();
963         prev->oncpu = 0;
964 #endif
965 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
966         local_irq_enable();
967 #endif
968 }
969 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
970
971 /*
972  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
973  * Must be called interrupts disabled.
974  */
975 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
976         __acquires(rq->lock)
977 {
978         for (;;) {
979                 struct rq *rq = task_rq(p);
980                 spin_lock(&rq->lock);
981                 if (likely(rq == task_rq(p)))
982                         return rq;
983                 spin_unlock(&rq->lock);
984         }
985 }
986
987 /*
988  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
989  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
990  * explicitly disabling preemption.
991  */
992 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
993         __acquires(rq->lock)
994 {
995         struct rq *rq;
996
997         for (;;) {
998                 local_irq_save(*flags);
999                 rq = task_rq(p);
1000                 spin_lock(&rq->lock);
1001                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1002                         return rq;
1003                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1004         }
1005 }
1006
1007 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1008 {
1009         struct rq *rq = task_rq(p);
1010
1011         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1012         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1013 }
1014
1015 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1016         __releases(rq->lock)
1017 {
1018         spin_unlock(&rq->lock);
1019 }
1020
1021 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1022         __releases(rq->lock)
1023 {
1024         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1029  */
1030 static struct rq *this_rq_lock(void)
1031         __acquires(rq->lock)
1032 {
1033         struct rq *rq;
1034
1035         local_irq_disable();
1036         rq = this_rq();
1037         spin_lock(&rq->lock);
1038
1039         return rq;
1040 }
1041
1042 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1043 /*
1044  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1045  *
1046  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1047  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1048  * reschedule event.
1049  *
1050  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1051  * rq->lock.
1052  */
1053
1054 /*
1055  * Use hrtick when:
1056  *  - enabled by features
1057  *  - hrtimer is actually high res
1058  */
1059 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1060 {
1061         if (!sched_feat(HRTICK))
1062                 return 0;
1063         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1064                 return 0;
1065         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1066 }
1067
1068 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1069 {
1070         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1071                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * High-resolution timer tick.
1076  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1077  */
1078 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1079 {
1080         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1081
1082         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1083
1084         spin_lock(&rq->lock);
1085         update_rq_clock(rq);
1086         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1087         spin_unlock(&rq->lock);
1088
1089         return HRTIMER_NORESTART;
1090 }
1091
1092 #ifdef CONFIG_SMP
1093 /*
1094  * called from hardirq (IPI) context
1095  */
1096 static void __hrtick_start(void *arg)
1097 {
1098         struct rq *rq = arg;
1099
1100         spin_lock(&rq->lock);
1101         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1102         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1103         spin_unlock(&rq->lock);
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Called to set the hrtick timer state.
1108  *
1109  * called with rq->lock held and irqs disabled
1110  */
1111 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1112 {
1113         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1114         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1115
1116         hrtimer_set_expires(timer, time);
1117
1118         if (rq == this_rq()) {
1119                 hrtimer_restart(timer);
1120         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1121                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1122                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1123         }
1124 }
1125
1126 static int
1127 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1128 {
1129         int cpu = (int)(long)hcpu;
1130
1131         switch (action) {
1132         case CPU_UP_CANCELED:
1133         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1134         case CPU_DOWN_PREPARE:
1135         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1136         case CPU_DEAD:
1137         case CPU_DEAD_FROZEN:
1138                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1139                 return NOTIFY_OK;
1140         }
1141
1142         return NOTIFY_DONE;
1143 }
1144
1145 static __init void init_hrtick(void)
1146 {
1147         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1148 }
1149 #else
1150 /*
1151  * Called to set the hrtick timer state.
1152  *
1153  * called with rq->lock held and irqs disabled
1154  */
1155 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1156 {
1157         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1158                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1159 }
1160
1161 static inline void init_hrtick(void)
1162 {
1163 }
1164 #endif /* CONFIG_SMP */
1165
1166 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1167 {
1168 #ifdef CONFIG_SMP
1169         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1170
1171         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1172         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1173         rq->hrtick_csd.info = rq;
1174 #endif
1175
1176         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1177         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1178 }
1179 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1180 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1181 {
1182 }
1183
1184 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1185 {
1186 }
1187
1188 static inline void init_hrtick(void)
1189 {
1190 }
1191 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1192
1193 /*
1194  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1195  *
1196  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1197  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1198  * the target CPU.
1199  */
1200 #ifdef CONFIG_SMP
1201
1202 #ifndef tsk_is_polling
1203 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1204 #endif
1205
1206 static void resched_task(struct task_struct *p)
1207 {
1208         int cpu;
1209
1210         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1211
1212         if (test_tsk_need_resched(p))
1213                 return;
1214
1215         set_tsk_need_resched(p);
1216
1217         cpu = task_cpu(p);
1218         if (cpu == smp_processor_id())
1219                 return;
1220
1221         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1222         smp_mb();
1223         if (!tsk_is_polling(p))
1224                 smp_send_reschedule(cpu);
1225 }
1226
1227 static void resched_cpu(int cpu)
1228 {
1229         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1230         unsigned long flags;
1231
1232         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1233                 return;
1234         resched_task(cpu_curr(cpu));
1235         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1236 }
1237
1238 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1239 /*
1240  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1241  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1242  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1243  * idle system the next event might even be infinite time into the
1244  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1245  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1246  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1247  * wheel for the next timer event.
1248  */
1249 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1250 {
1251         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1252
1253         if (cpu == smp_processor_id())
1254                 return;
1255
1256         /*
1257          * This is safe, as this function is called with the timer
1258          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1259          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1260          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1261          * timer into account automatically.
1262          */
1263         if (rq->curr != rq->idle)
1264                 return;
1265
1266         /*
1267          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1268          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1269          * idle task through an additional NOOP schedule()
1270          */
1271         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1272
1273         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1274         smp_mb();
1275         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1276                 smp_send_reschedule(cpu);
1277 }
1278 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1279
1280 #else /* !CONFIG_SMP */
1281 static void resched_task(struct task_struct *p)
1282 {
1283         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1284         set_tsk_need_resched(p);
1285 }
1286 #endif /* CONFIG_SMP */
1287
1288 #if BITS_PER_LONG == 32
1289 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1290 #else
1291 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1292 #endif
1293
1294 #define WMULT_SHIFT     32
1295
1296 /*
1297  * Shift right and round:
1298  */
1299 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1300
1301 /*
1302  * delta *= weight / lw
1303  */
1304 static unsigned long
1305 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1306                 struct load_weight *lw)
1307 {
1308         u64 tmp;
1309
1310         if (!lw->inv_weight) {
1311                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1312                         lw->inv_weight = 1;
1313                 else
1314                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1315                                 / (lw->weight+1);
1316         }
1317
1318         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1319         /*
1320          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1321          */
1322         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1323                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1324                         WMULT_SHIFT/2);
1325         else
1326                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1327
1328         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1332 {
1333         lw->weight += inc;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1338 {
1339         lw->weight -= dec;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1345  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1346  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1347  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1348  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1349  * slice expiry etc.
1350  */
1351
1352 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1353 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1354
1355 /*
1356  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1357  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1358  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1359  * that remained on nice 0.
1360  *
1361  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1362  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1363  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1364  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1365  * the relative distance between them is ~25%.)
1366  */
1367 static const int prio_to_weight[40] = {
1368  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1369  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1370  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1371  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1372  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1373  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1374  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1375  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1376 };
1377
1378 /*
1379  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1380  *
1381  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1382  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1383  * into multiplications:
1384  */
1385 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1386  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1387  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1388  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1389  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1390  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1391  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1392  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1393  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1394 };
1395
1396 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1397
1398 /*
1399  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1400  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1401  * structures to the load-balancing proper:
1402  */
1403 struct rq_iterator {
1404         void *arg;
1405         struct task_struct *(*start)(void *);
1406         struct task_struct *(*next)(void *);
1407 };
1408
1409 #ifdef CONFIG_SMP
1410 static unsigned long
1411 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1412               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1413               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1414               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1415
1416 static int
1417 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1418                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1419                    struct rq_iterator *iterator);
1420 #endif
1421
1422 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1423 enum cpuacct_stat_index {
1424         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1425         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1426
1427         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1428 };
1429
1430 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1431 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1432 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1433                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1434 #else
1435 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1436 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1437                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1438 #endif
1439
1440 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1441 {
1442         update_load_add(&rq->load, load);
1443 }
1444
1445 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1446 {
1447         update_load_sub(&rq->load, load);
1448 }
1449
1450 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1451 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1452
1453 /*
1454  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1455  * leaving it for the final time.
1456  */
1457 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1458 {
1459         struct task_group *parent, *child;
1460         int ret;
1461
1462         rcu_read_lock();
1463         parent = &root_task_group;
1464 down:
1465         ret = (*down)(parent, data);
1466         if (ret)
1467                 goto out_unlock;
1468         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1469                 parent = child;
1470                 goto down;
1471
1472 up:
1473                 continue;
1474         }
1475         ret = (*up)(parent, data);
1476         if (ret)
1477                 goto out_unlock;
1478
1479         child = parent;
1480         parent = parent->parent;
1481         if (parent)
1482                 goto up;
1483 out_unlock:
1484         rcu_read_unlock();
1485
1486         return ret;
1487 }
1488
1489 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1490 {
1491         return 0;
1492 }
1493 #endif
1494
1495 #ifdef CONFIG_SMP
1496 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1497 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1498 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1499
1500 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1501 {
1502         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1503         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1504
1505         if (nr_running)
1506                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1507         else
1508                 rq->avg_load_per_task = 0;
1509
1510         return rq->avg_load_per_task;
1511 }
1512
1513 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1514
1515 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1516
1517 /*
1518  * Calculate and set the cpu's group shares.
1519  */
1520 static void
1521 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1522                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1523 {
1524         unsigned long shares;
1525         unsigned long rq_weight;
1526
1527         if (!tg->se[cpu])
1528                 return;
1529
1530         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1531
1532         /*
1533          *           \Sum shares * rq_weight
1534          * shares =  -----------------------
1535          *               \Sum rq_weight
1536          *
1537          */
1538         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1539         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1540
1541         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1542                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1543                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1544                 unsigned long flags;
1545
1546                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1547                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1548
1549                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1550                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1551         }
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1556  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1557  * parent group depends on the shares of its child groups.
1558  */
1559 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1560 {
1561         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1562         unsigned long shares = 0;
1563         struct sched_domain *sd = data;
1564         int i;
1565
1566         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1567                 /*
1568                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1569                  * is one of average load so that when a new task gets to
1570                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1571                  */
1572                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1573                 if (!weight)
1574                         weight = NICE_0_LOAD;
1575
1576                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1577                 rq_weight += weight;
1578                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1579         }
1580
1581         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1582                 shares = tg->shares;
1583
1584         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1585                 shares = tg->shares;
1586
1587         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1588                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1589
1590         return 0;
1591 }
1592
1593 /*
1594  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1595  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1596  * group is a fraction of its parents load.
1597  */
1598 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1599 {
1600         unsigned long load;
1601         long cpu = (long)data;
1602
1603         if (!tg->parent) {
1604                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1605         } else {
1606                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1607                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1608                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1609         }
1610
1611         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1612
1613         return 0;
1614 }
1615
1616 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1617 {
1618         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1619         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1620
1621         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1622                 sd->last_update = now;
1623                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1624         }
1625 }
1626
1627 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1628 {
1629         spin_unlock(&rq->lock);
1630         update_shares(sd);
1631         spin_lock(&rq->lock);
1632 }
1633
1634 static void update_h_load(long cpu)
1635 {
1636         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1637 }
1638
1639 #else
1640
1641 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1642 {
1643 }
1644
1645 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1646 {
1647 }
1648
1649 #endif
1650
1651 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1652
1653 /*
1654  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1655  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1656  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1657  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1658  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1659  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1660  */
1661 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1662         __releases(this_rq->lock)
1663         __acquires(busiest->lock)
1664         __acquires(this_rq->lock)
1665 {
1666         spin_unlock(&this_rq->lock);
1667         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1668
1669         return 1;
1670 }
1671
1672 #else
1673 /*
1674  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1675  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1676  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1677  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1678  * regardless of entry order into the function.
1679  */
1680 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1681         __releases(this_rq->lock)
1682         __acquires(busiest->lock)
1683         __acquires(this_rq->lock)
1684 {
1685         int ret = 0;
1686
1687         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1688                 if (busiest < this_rq) {
1689                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1690                         spin_lock(&busiest->lock);
1691                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1692                         ret = 1;
1693                 } else
1694                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1695         }
1696         return ret;
1697 }
1698
1699 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1700
1701 /*
1702  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1703  */
1704 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1705 {
1706         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1707                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1708                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1709                 BUG_ON(1);
1710         }
1711
1712         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1713 }
1714
1715 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1716         __releases(busiest->lock)
1717 {
1718         spin_unlock(&busiest->lock);
1719         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1720 }
1721 #endif
1722
1723 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1724 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1725 {
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727         cfs_rq->shares = shares;
1728 #endif
1729 }
1730 #endif
1731
1732 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1733
1734 #include "sched_stats.h"
1735 #include "sched_idletask.c"
1736 #include "sched_fair.c"
1737 #include "sched_rt.c"
1738 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1739 # include "sched_debug.c"
1740 #endif
1741
1742 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1743 #define for_each_class(class) \
1744    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1745
1746 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1747 {
1748         rq->nr_running++;
1749 }
1750
1751 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1752 {
1753         rq->nr_running--;
1754 }
1755
1756 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1757 {
1758         if (task_has_rt_policy(p)) {
1759                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1760                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1761                 return;
1762         }
1763
1764         /*
1765          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1766          */
1767         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1768                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1769                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1770                 return;
1771         }
1772
1773         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1774         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1775 }
1776
1777 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1778 {
1779         s64 diff = sample - *avg;
1780         *avg += diff >> 3;
1781 }
1782
1783 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1784 {
1785         if (wakeup)
1786                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1787
1788         sched_info_queued(p);
1789         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1790         p->se.on_rq = 1;
1791 }
1792
1793 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1794 {
1795         if (sleep) {
1796                 if (p->se.last_wakeup) {
1797                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1798                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1799                         p->se.last_wakeup = 0;
1800                 } else {
1801                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1802                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1803                 }
1804         }
1805
1806         sched_info_dequeued(p);
1807         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1808         p->se.on_rq = 0;
1809 }
1810
1811 /*
1812  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1813  */
1814 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1815 {
1816         return p->static_prio;
1817 }
1818
1819 /*
1820  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1821  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1822  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1823  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1824  * estimator recalculates.
1825  */
1826 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1827 {
1828         int prio;
1829
1830         if (task_has_rt_policy(p))
1831                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1832         else
1833                 prio = __normal_prio(p);
1834         return prio;
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1839  * taken into account by the scheduler. This value might
1840  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1841  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1842  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1843  */
1844 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1845 {
1846         p->normal_prio = normal_prio(p);
1847         /*
1848          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1849          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1850          * to the normal priority:
1851          */
1852         if (!rt_prio(p->prio))
1853                 return p->normal_prio;
1854         return p->prio;
1855 }
1856
1857 /*
1858  * activate_task - move a task to the runqueue.
1859  */
1860 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1861 {
1862         if (task_contributes_to_load(p))
1863                 rq->nr_uninterruptible--;
1864
1865         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1866         inc_nr_running(rq);
1867 }
1868
1869 /*
1870  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1871  */
1872 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1873 {
1874         if (task_contributes_to_load(p))
1875                 rq->nr_uninterruptible++;
1876
1877         dequeue_task(rq, p, sleep);
1878         dec_nr_running(rq);
1879 }
1880
1881 /**
1882  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1883  * @p: the task in question.
1884  */
1885 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1886 {
1887         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1888 }
1889
1890 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1891 {
1892         set_task_rq(p, cpu);
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894         /*
1895          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1896          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1897          * per-task data have been completed by this moment.
1898          */
1899         smp_wmb();
1900         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1901 #endif
1902 }
1903
1904 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1905                                        const struct sched_class *prev_class,
1906                                        int oldprio, int running)
1907 {
1908         if (prev_class != p->sched_class) {
1909                 if (prev_class->switched_from)
1910                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1911                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1912         } else
1913                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1914 }
1915
1916 #ifdef CONFIG_SMP
1917
1918 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1919 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1920 {
1921         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Is this task likely cache-hot:
1926  */
1927 static int
1928 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1929 {
1930         s64 delta;
1931
1932         /*
1933          * Buddy candidates are cache hot:
1934          */
1935         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1936                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1937                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1938                 return 1;
1939
1940         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1941                 return 0;
1942
1943         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1944                 return 1;
1945         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1946                 return 0;
1947
1948         delta = now - p->se.exec_start;
1949
1950         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1951 }
1952
1953
1954 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1955 {
1956         int old_cpu = task_cpu(p);
1957         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1958         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1959                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1960         u64 clock_offset;
1961
1962         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1963
1964         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1965
1966 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1967         if (p->se.wait_start)
1968                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1969         if (p->se.sleep_start)
1970                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1971         if (p->se.block_start)
1972                 p->se.block_start -= clock_offset;
1973 #endif
1974         if (old_cpu != new_cpu) {
1975                 p->se.nr_migrations++;
1976                 new_rq->nr_migrations_in++;
1977 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1978                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1979                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1980 #endif
1981                 perf_counter_task_migration(p, new_cpu);
1982         }
1983         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1984                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1985
1986         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1987 }
1988
1989 struct migration_req {
1990         struct list_head list;
1991
1992         struct task_struct *task;
1993         int dest_cpu;
1994
1995         struct completion done;
1996 };
1997
1998 /*
1999  * The task's runqueue lock must be held.
2000  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2001  */
2002 static int
2003 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2004 {
2005         struct rq *rq = task_rq(p);
2006
2007         /*
2008          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2009          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2010          */
2011         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2012                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2013                 return 0;
2014         }
2015
2016         init_completion(&req->done);
2017         req->task = p;
2018         req->dest_cpu = dest_cpu;
2019         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2020
2021         return 1;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2026  *                              context switch.
2027  *
2028  * @p must not be current.
2029  */
2030 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2031 {
2032         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2033         int running;
2034         struct rq *rq;
2035
2036         nvcsw   = p->nvcsw;
2037         nivcsw  = p->nivcsw;
2038         for (;;) {
2039                 /*
2040                  * The runqueue is assigned before the actual context
2041                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2042                  *
2043                  * We could check initially without the lock but it is
2044                  * very likely that we need to take the lock in every
2045                  * iteration.
2046                  */
2047                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2048                 running = task_running(rq, p);
2049                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2050
2051                 if (likely(!running))
2052                         break;
2053                 /*
2054                  * The switch count is incremented before the actual
2055                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2056                  * sure at least one completed.
2057                  */
2058                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2059                         break;
2060                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2061                         break;
2062
2063                 cpu_relax();
2064         }
2065 }
2066
2067 /*
2068  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2069  *
2070  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2071  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2072  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2073  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2074  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2075  * @p has remained unscheduled the whole time.
2076  *
2077  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2078  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2079  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2080  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2081  * waiting to become inactive.
2082  */
2083 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2084 {
2085         unsigned long flags;
2086         int running, on_rq;
2087         unsigned long ncsw;
2088         struct rq *rq;
2089
2090         for (;;) {
2091                 /*
2092                  * We do the initial early heuristics without holding
2093                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2094                  * the runqueue lock when things look like they will
2095                  * work out!
2096                  */
2097                 rq = task_rq(p);
2098
2099                 /*
2100                  * If the task is actively running on another CPU
2101                  * still, just relax and busy-wait without holding
2102                  * any locks.
2103                  *
2104                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2105                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2106                  * But we don't care, since "task_running()" will
2107                  * return false if the runqueue has changed and p
2108                  * is actually now running somewhere else!
2109                  */
2110                 while (task_running(rq, p)) {
2111                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2112                                 return 0;
2113                         cpu_relax();
2114                 }
2115
2116                 /*
2117                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2118                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2119                  * just go back and repeat.
2120                  */
2121                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2122                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2123                 running = task_running(rq, p);
2124                 on_rq = p->se.on_rq;
2125                 ncsw = 0;
2126                 if (!match_state || p->state == match_state)
2127                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2128                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2129
2130                 /*
2131                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2132                  */
2133                 if (unlikely(!ncsw))
2134                         break;
2135
2136                 /*
2137                  * Was it really running after all now that we
2138                  * checked with the proper locks actually held?
2139                  *
2140                  * Oops. Go back and try again..
2141                  */
2142                 if (unlikely(running)) {
2143                         cpu_relax();
2144                         continue;
2145                 }
2146
2147                 /*
2148                  * It's not enough that it's not actively running,
2149                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2150                  * preempted!
2151                  *
2152                  * So if it was still runnable (but just not actively
2153                  * running right now), it's preempted, and we should
2154                  * yield - it could be a while.
2155                  */
2156                 if (unlikely(on_rq)) {
2157                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2158                         continue;
2159                 }
2160
2161                 /*
2162                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2163                  * runnable, which means that it will never become
2164                  * running in the future either. We're all done!
2165                  */
2166                 break;
2167         }
2168
2169         return ncsw;
2170 }
2171
2172 /***
2173  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2174  * @p: the to-be-kicked thread
2175  *
2176  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2177  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2178  *
2179  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2180  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2181  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2182  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2183  * achieved as well.
2184  */
2185 void kick_process(struct task_struct *p)
2186 {
2187         int cpu;
2188
2189         preempt_disable();
2190         cpu = task_cpu(p);
2191         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2192                 smp_send_reschedule(cpu);
2193         preempt_enable();
2194 }
2195 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2196
2197 /*
2198  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2199  * according to the scheduling class and "nice" value.
2200  *
2201  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2202  * balance conservatively.
2203  */
2204 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2205 {
2206         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2207         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2208
2209         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2210                 return total;
2211
2212         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2213 }
2214
2215 /*
2216  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2217  * according to the scheduling class and "nice" value.
2218  */
2219 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2220 {
2221         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2222         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2223
2224         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2225                 return total;
2226
2227         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2228 }
2229
2230 /*
2231  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2232  * domain.
2233  */
2234 static struct sched_group *
2235 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2236 {
2237         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2238         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2239         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2240         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2241
2242         do {
2243                 unsigned long load, avg_load;
2244                 int local_group;
2245                 int i;
2246
2247                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2248                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2249                                         &p->cpus_allowed))
2250                         continue;
2251
2252                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2253                                                sched_group_cpus(group));
2254
2255                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2256                 avg_load = 0;
2257
2258                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2259                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2260                         if (local_group)
2261                                 load = source_load(i, load_idx);
2262                         else
2263                                 load = target_load(i, load_idx);
2264
2265                         avg_load += load;
2266                 }
2267
2268                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2269                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2270                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2271
2272                 if (local_group) {
2273                         this_load = avg_load;
2274                         this = group;
2275                 } else if (avg_load < min_load) {
2276                         min_load = avg_load;
2277                         idlest = group;
2278                 }
2279         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2280
2281         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2282                 return NULL;
2283         return idlest;
2284 }
2285
2286 /*
2287  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2288  */
2289 static int
2290 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2291 {
2292         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2293         int idlest = -1;
2294         int i;
2295
2296         /* Traverse only the allowed CPUs */
2297         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2298                 load = weighted_cpuload(i);
2299
2300                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2301                         min_load = load;
2302                         idlest = i;
2303                 }
2304         }
2305
2306         return idlest;
2307 }
2308
2309 /*
2310  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2311  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2312  * SD_BALANCE_EXEC.
2313  *
2314  * Balance, ie. select the least loaded group.
2315  *
2316  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2317  *
2318  * preempt must be disabled.
2319  */
2320 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2321 {
2322         struct task_struct *t = current;
2323         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2324
2325         for_each_domain(cpu, tmp) {
2326                 /*
2327                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2328                  */
2329                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2330                         break;
2331                 if (tmp->flags & flag)
2332                         sd = tmp;
2333         }
2334
2335         if (sd)
2336                 update_shares(sd);
2337
2338         while (sd) {
2339                 struct sched_group *group;
2340                 int new_cpu, weight;
2341
2342                 if (!(sd->flags & flag)) {
2343                         sd = sd->child;
2344                         continue;
2345                 }
2346
2347                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2348                 if (!group) {
2349                         sd = sd->child;
2350                         continue;
2351                 }
2352
2353                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2354                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2355                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2356                         sd = sd->child;
2357                         continue;
2358                 }
2359
2360                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2361                 cpu = new_cpu;
2362                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2363                 sd = NULL;
2364                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2365                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2366                                 break;
2367                         if (tmp->flags & flag)
2368                                 sd = tmp;
2369                 }
2370                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2371         }
2372
2373         return cpu;
2374 }
2375
2376 #endif /* CONFIG_SMP */
2377
2378 /**
2379  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2380  * @p:          the task to evaluate
2381  * @func:       the function to be called
2382  * @info:       the function call argument
2383  *
2384  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2385  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2386  */
2387 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2388                               void (*func) (void *info), void *info)
2389 {
2390         int cpu;
2391
2392         preempt_disable();
2393         cpu = task_cpu(p);
2394         if (task_curr(p))
2395                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2396         preempt_enable();
2397 }
2398
2399 /***
2400  * try_to_wake_up - wake up a thread
2401  * @p: the to-be-woken-up thread
2402  * @state: the mask of task states that can be woken
2403  * @sync: do a synchronous wakeup?
2404  *
2405  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2406  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2407  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2408  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2409  * runnable without the overhead of this.
2410  *
2411  * returns failure only if the task is already active.
2412  */
2413 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2414 {
2415         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2416         unsigned long flags;
2417         long old_state;
2418         struct rq *rq;
2419
2420         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2421                 sync = 0;
2422
2423 #ifdef CONFIG_SMP
2424         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2425                 struct sched_domain *sd;
2426
2427                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2428                 cpu = task_cpu(p);
2429
2430                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2431                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2432                                 update_shares(sd);
2433                                 break;
2434                         }
2435                 }
2436         }
2437 #endif
2438
2439         smp_wmb();
2440         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2441         update_rq_clock(rq);
2442         old_state = p->state;
2443         if (!(old_state & state))
2444                 goto out;
2445
2446         if (p->se.on_rq)
2447                 goto out_running;
2448
2449         cpu = task_cpu(p);
2450         orig_cpu = cpu;
2451         this_cpu = smp_processor_id();
2452
2453 #ifdef CONFIG_SMP
2454         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2455                 goto out_activate;
2456
2457         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2458         if (cpu != orig_cpu) {
2459                 set_task_cpu(p, cpu);
2460                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2461                 /* might preempt at this point */
2462                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2463                 old_state = p->state;
2464                 if (!(old_state & state))
2465                         goto out;
2466                 if (p->se.on_rq)
2467                         goto out_running;
2468
2469                 this_cpu = smp_processor_id();
2470                 cpu = task_cpu(p);
2471         }
2472
2473 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2474         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2475         if (cpu == this_cpu)
2476                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2477         else {
2478                 struct sched_domain *sd;
2479                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2480                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2481                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2482                                 break;
2483                         }
2484                 }
2485         }
2486 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2487
2488 out_activate:
2489 #endif /* CONFIG_SMP */
2490         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2491         if (sync)
2492                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2493         if (orig_cpu != cpu)
2494                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2495         if (cpu == this_cpu)
2496                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2497         else
2498                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2499         activate_task(rq, p, 1);
2500         success = 1;
2501
2502         /*
2503          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2504          */
2505         if (!in_interrupt()) {
2506                 struct sched_entity *se = &current->se;
2507                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2508
2509                 if (se->last_wakeup)
2510                         sample -= se->last_wakeup;
2511                 else
2512                         sample -= se->start_runtime;
2513                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2514
2515                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2516         }
2517
2518 out_running:
2519         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2520         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2521
2522         p->state = TASK_RUNNING;
2523 #ifdef CONFIG_SMP
2524         if (p->sched_class->task_wake_up)
2525                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2526 #endif
2527 out:
2528         task_rq_unlock(rq, &flags);
2529
2530         return success;
2531 }
2532
2533 /**
2534  * wake_up_process - Wake up a specific process
2535  * @p: The process to be woken up.
2536  *
2537  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2538  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2539  * running.
2540  *
2541  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2542  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2543  */
2544 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2545 {
2546         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2547 }
2548 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2549
2550 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2551 {
2552         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2553 }
2554
2555 /*
2556  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2557  * p is forked by current.
2558  *
2559  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2560  */
2561 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2562 {
2563         p->se.exec_start                = 0;
2564         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2565         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2566         p->se.nr_migrations             = 0;
2567         p->se.last_wakeup               = 0;
2568         p->se.avg_overlap               = 0;
2569         p->se.start_runtime             = 0;
2570         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2571
2572 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2573         p->se.wait_start                = 0;
2574         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2575         p->se.sleep_start               = 0;
2576         p->se.block_start               = 0;
2577         p->se.sleep_max                 = 0;
2578         p->se.block_max                 = 0;
2579         p->se.exec_max                  = 0;
2580         p->se.slice_max                 = 0;
2581         p->se.wait_max                  = 0;
2582 #endif
2583
2584         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2585         p->se.on_rq = 0;
2586         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2587
2588 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2589         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2590 #endif
2591
2592         /*
2593          * We mark the process as running here, but have not actually
2594          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2595          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2596          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2597          */
2598         p->state = TASK_RUNNING;
2599 }
2600
2601 /*
2602  * fork()/clone()-time setup:
2603  */
2604 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2605 {
2606         int cpu = get_cpu();
2607
2608         __sched_fork(p);
2609
2610 #ifdef CONFIG_SMP
2611         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2612 #endif
2613         set_task_cpu(p, cpu);
2614
2615         /*
2616          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2617          */
2618         p->prio = current->normal_prio;
2619         if (!rt_prio(p->prio))
2620                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2621
2622 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2623         if (likely(sched_info_on()))
2624                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2625 #endif
2626 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2627         p->oncpu = 0;
2628 #endif
2629 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2630         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2631         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2632 #endif
2633         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2634
2635         put_cpu();
2636 }
2637
2638 /*
2639  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2640  *
2641  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2642  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2643  * on the runqueue and wakes it.
2644  */
2645 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2646 {
2647         unsigned long flags;
2648         struct rq *rq;
2649
2650         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2651         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2652         update_rq_clock(rq);
2653
2654         p->prio = effective_prio(p);
2655
2656         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2657                 activate_task(rq, p, 0);
2658         } else {
2659                 /*
2660                  * Let the scheduling class do new task startup
2661                  * management (if any):
2662                  */
2663                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2664                 inc_nr_running(rq);
2665         }
2666         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2667         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2668 #ifdef CONFIG_SMP
2669         if (p->sched_class->task_wake_up)
2670                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2671 #endif
2672         task_rq_unlock(rq, &flags);
2673 }
2674
2675 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2676
2677 /**
2678  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2679  * @notifier: notifier struct to register
2680  */
2681 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2682 {
2683         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2684 }
2685 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2686
2687 /**
2688  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2689  * @notifier: notifier struct to unregister
2690  *
2691  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2692  */
2693 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2694 {
2695         hlist_del(&notifier->link);
2696 }
2697 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2698
2699 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2700 {
2701         struct preempt_notifier *notifier;
2702         struct hlist_node *node;
2703
2704         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2705                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2706 }
2707
2708 static void
2709 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2710                                  struct task_struct *next)
2711 {
2712         struct preempt_notifier *notifier;
2713         struct hlist_node *node;
2714
2715         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2716                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2717 }
2718
2719 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2720
2721 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2722 {
2723 }
2724
2725 static void
2726 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2727                                  struct task_struct *next)
2728 {
2729 }
2730
2731 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2732
2733 /**
2734  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2735  * @rq: the runqueue preparing to switch
2736  * @prev: the current task that is being switched out
2737  * @next: the task we are going to switch to.
2738  *
2739  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2740  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2741  * switch.
2742  *
2743  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2744  * hooks.
2745  */
2746 static inline void
2747 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2748                     struct task_struct *next)
2749 {
2750         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2751         prepare_lock_switch(rq, next);
2752         prepare_arch_switch(next);
2753 }
2754
2755 /**
2756  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2757  * @rq: runqueue associated with task-switch
2758  * @prev: the thread we just switched away from.
2759  *
2760  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2761  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2762  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2763  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2764  *
2765  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2766  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2767  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2768  * details.)
2769  */
2770 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2771         __releases(rq->lock)
2772 {
2773         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2774         long prev_state;
2775 #ifdef CONFIG_SMP
2776         int post_schedule = 0;
2777
2778         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2779                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2780 #endif
2781
2782         rq->prev_mm = NULL;
2783
2784         /*
2785          * A task struct has one reference for the use as "current".
2786          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2787          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2788          * the scheduled task must drop that reference.
2789          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2790          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2791          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2792          * be dropped twice.
2793          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2794          */
2795         prev_state = prev->state;
2796         finish_arch_switch(prev);
2797         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2798         finish_lock_switch(rq, prev);
2799 #ifdef CONFIG_SMP
2800         if (post_schedule)
2801                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2802 #endif
2803
2804         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2805         if (mm)
2806                 mmdrop(mm);
2807         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2808                 /*
2809                  * Remove function-return probe instances associated with this
2810                  * task and put them back on the free list.
2811                  */
2812                 kprobe_flush_task(prev);
2813                 put_task_struct(prev);
2814         }
2815 }
2816
2817 /**
2818  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2819  * @prev: the thread we just switched away from.
2820  */
2821 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2822         __releases(rq->lock)
2823 {
2824         struct rq *rq = this_rq();
2825
2826         finish_task_switch(rq, prev);
2827 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2828         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2829         preempt_enable();
2830 #endif
2831         if (current->set_child_tid)
2832                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2833 }
2834
2835 /*
2836  * context_switch - switch to the new MM and the new
2837  * thread's register state.
2838  */
2839 static inline void
2840 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2841                struct task_struct *next)
2842 {
2843         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2844
2845         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2846         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2847         mm = next->mm;
2848         oldmm = prev->active_mm;
2849         /*
2850          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2851          * combine the page table reload and the switch backend into
2852          * one hypercall.
2853          */
2854         arch_start_context_switch(prev);
2855
2856         if (unlikely(!mm)) {
2857                 next->active_mm = oldmm;
2858                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2859                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2860         } else
2861                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2862
2863         if (unlikely(!prev->mm)) {
2864                 prev->active_mm = NULL;
2865                 rq->prev_mm = oldmm;
2866         }
2867         /*
2868          * Since the runqueue lock will be released by the next
2869          * task (which is an invalid locking op but in the case
2870          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2871          * do an early lockdep release here:
2872          */
2873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2874         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2875 #endif
2876
2877         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2878         switch_to(prev, next, prev);
2879
2880         barrier();
2881         /*
2882          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2883          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2884          * frame will be invalid.
2885          */
2886         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2887 }
2888
2889 /*
2890  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2891  *
2892  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2893  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2894  * number of context switches performed since bootup.
2895  */
2896 unsigned long nr_running(void)
2897 {
2898         unsigned long i, sum = 0;
2899
2900         for_each_online_cpu(i)
2901                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2902
2903         return sum;
2904 }
2905
2906 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2907 {
2908         unsigned long i, sum = 0;
2909
2910         for_each_possible_cpu(i)
2911                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2912
2913         /*
2914          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2915          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2916          */
2917         if (unlikely((long)sum < 0))
2918                 sum = 0;
2919
2920         return sum;
2921 }
2922
2923 unsigned long long nr_context_switches(void)
2924 {
2925         int i;
2926         unsigned long long sum = 0;
2927
2928         for_each_possible_cpu(i)
2929                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2930
2931         return sum;
2932 }
2933
2934 unsigned long nr_iowait(void)
2935 {
2936         unsigned long i, sum = 0;
2937
2938         for_each_possible_cpu(i)
2939                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2940
2941         return sum;
2942 }
2943
2944 /* Variables and functions for calc_load */
2945 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2946 static unsigned long calc_load_update;
2947 unsigned long avenrun[3];
2948 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2949
2950 /**
2951  * get_avenrun - get the load average array
2952  * @loads:      pointer to dest load array
2953  * @offset:     offset to add
2954  * @shift:      shift count to shift the result left
2955  *
2956  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2957  */
2958 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2959 {
2960         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2961         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2962         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2963 }
2964
2965 static unsigned long
2966 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2967 {
2968         load *= exp;
2969         load += active * (FIXED_1 - exp);
2970         return load >> FSHIFT;
2971 }
2972
2973 /*
2974  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2975  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2976  */
2977 void calc_global_load(void)
2978 {
2979         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2980         long active;
2981
2982         if (time_before(jiffies, upd))
2983                 return;
2984
2985         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2986         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2987
2988         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2989         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2990         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2991
2992         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2993 }
2994
2995 /*
2996  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2997  */
2998 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2999 {
3000         long nr_active, delta;
3001
3002         nr_active = this_rq->nr_running;
3003         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3004
3005         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3006                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3007                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3008                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3009         }
3010 }
3011
3012 /*
3013  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3014  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3015  */
3016 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3017 {
3018         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3019 }
3020
3021 /*
3022  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3023  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3024  */
3025 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3026 {
3027         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3028         int i, scale;
3029
3030         this_rq->nr_load_updates++;
3031
3032         /* Update our load: */
3033         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3034                 unsigned long old_load, new_load;
3035
3036                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3037
3038                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3039                 new_load = this_load;
3040                 /*
3041                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3042                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3043                  * example.
3044                  */
3045                 if (new_load > old_load)
3046                         new_load += scale-1;
3047                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3048         }
3049
3050         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3051                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3052                 calc_load_account_active(this_rq);
3053         }
3054 }
3055
3056 #ifdef CONFIG_SMP
3057
3058 /*
3059  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3060  *
3061  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3062  * you need to do so manually before calling.
3063  */
3064 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3065         __acquires(rq1->lock)
3066         __acquires(rq2->lock)
3067 {
3068         BUG_ON(!irqs_disabled());
3069         if (rq1 == rq2) {
3070                 spin_lock(&rq1->lock);
3071                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3072         } else {
3073                 if (rq1 < rq2) {
3074                         spin_lock(&rq1->lock);
3075                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3076                 } else {
3077                         spin_lock(&rq2->lock);
3078                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3079                 }
3080         }
3081         update_rq_clock(rq1);
3082         update_rq_clock(rq2);
3083 }
3084
3085 /*
3086  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3087  *
3088  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3089  * you need to do so manually after calling.
3090  */
3091 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3092         __releases(rq1->lock)
3093         __releases(rq2->lock)
3094 {
3095         spin_unlock(&rq1->lock);
3096         if (rq1 != rq2)
3097                 spin_unlock(&rq2->lock);
3098         else
3099                 __release(rq2->lock);
3100 }
3101
3102 /*
3103  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3104  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3105  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3106  * the cpu_allowed mask is restored.
3107  */
3108 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3109 {
3110         struct migration_req req;
3111         unsigned long flags;
3112         struct rq *rq;
3113
3114         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3115         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3116             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3117                 goto out;
3118
3119         /* force the process onto the specified CPU */
3120         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3121                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3122                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3123
3124                 get_task_struct(mt);
3125                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3126                 wake_up_process(mt);
3127                 put_task_struct(mt);
3128                 wait_for_completion(&req.done);
3129
3130                 return;
3131         }
3132 out:
3133         task_rq_unlock(rq, &flags);
3134 }
3135
3136 /*
3137  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3138  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3139  */
3140 void sched_exec(void)
3141 {
3142         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3143         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3144         put_cpu();
3145         if (new_cpu != this_cpu)
3146                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3147 }
3148
3149 /*
3150  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3151  * Both runqueues must be locked.
3152  */
3153 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3154                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3155 {
3156         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3157         set_task_cpu(p, this_cpu);
3158         activate_task(this_rq, p, 0);
3159         /*
3160          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3161          * to be always true for them.
3162          */
3163         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3164 }
3165
3166 /*
3167  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3168  */
3169 static
3170 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3171                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3172                      int *all_pinned)
3173 {
3174         int tsk_cache_hot = 0;
3175         /*
3176          * We do not migrate tasks that are:
3177          * 1) running (obviously), or
3178          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3179          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3180          */
3181         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3182                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3183                 return 0;
3184         }
3185         *all_pinned = 0;
3186
3187         if (task_running(rq, p)) {
3188                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3189                 return 0;
3190         }
3191
3192         /*
3193          * Aggressive migration if:
3194          * 1) task is cache cold, or
3195          * 2) too many balance attempts have failed.
3196          */
3197
3198         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3199         if (!tsk_cache_hot ||
3200                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3201 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3202                 if (tsk_cache_hot) {
3203                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3204                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3205                 }
3206 #endif
3207                 return 1;
3208         }
3209
3210         if (tsk_cache_hot) {
3211                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3212                 return 0;
3213         }
3214         return 1;
3215 }
3216
3217 static unsigned long
3218 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3219               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3220               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3221               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3222 {
3223         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3224         struct task_struct *p;
3225         long rem_load_move = max_load_move;
3226
3227         if (max_load_move == 0)
3228                 goto out;
3229
3230         pinned = 1;
3231
3232         /*
3233          * Start the load-balancing iterator:
3234          */
3235         p = iterator->start(iterator->arg);
3236 next:
3237         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3238                 goto out;
3239
3240         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3241             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3242                 p = iterator->next(iterator->arg);
3243                 goto next;
3244         }
3245
3246         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3247         pulled++;
3248         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3249
3250 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3251         /*
3252          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3253          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3254          * section.
3255          */
3256         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3257                 goto out;
3258 #endif
3259
3260         /*
3261          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3262          */
3263         if (rem_load_move > 0) {
3264                 if (p->prio < *this_best_prio)
3265                         *this_best_prio = p->prio;
3266                 p = iterator->next(iterator->arg);
3267                 goto next;
3268         }
3269 out:
3270         /*
3271          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3272          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3273          * inside pull_task().
3274          */
3275         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3276
3277         if (all_pinned)
3278                 *all_pinned = pinned;
3279
3280         return max_load_move - rem_load_move;
3281 }
3282
3283 /*
3284  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3285  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3286  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3287  *
3288  * Called with both runqueues locked.
3289  */
3290 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3291                       unsigned long max_load_move,
3292                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3293                       int *all_pinned)
3294 {
3295         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3296         unsigned long total_load_moved = 0;
3297         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3298
3299         do {
3300                 total_load_moved +=
3301                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3302                                 max_load_move - total_load_moved,
3303                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3304                 class = class->next;
3305
3306 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3307                 /*
3308                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3309                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3310                  * the critical section.
3311                  */
3312                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3313                         break;
3314 #endif
3315         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3316
3317         return total_load_moved > 0;
3318 }
3319
3320 static int
3321 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3322                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3323                    struct rq_iterator *iterator)
3324 {
3325         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3326         int pinned = 0;
3327
3328         while (p) {
3329                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3330                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3331                         /*
3332                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3333                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3334                          * stats here rather than inside pull_task().
3335                          */
3336                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3337
3338                         return 1;
3339                 }
3340                 p = iterator->next(iterator->arg);
3341         }
3342
3343         return 0;
3344 }
3345
3346 /*
3347  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3348  * part of active balancing operations within "domain".
3349  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3350  *
3351  * Called with both runqueues locked.
3352  */
3353 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3354                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3355 {
3356         const struct sched_class *class;
3357
3358         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3359                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3360                         return 1;
3361
3362         return 0;
3363 }
3364 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3365 /*
3366  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3367  *              during load balancing.
3368  */
3369 struct sd_lb_stats {
3370         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3371         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3372         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3373         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3374         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3375
3376         /** Statistics of this group */
3377         unsigned long this_load;
3378         unsigned long this_load_per_task;
3379         unsigned long this_nr_running;
3380
3381         /* Statistics of the busiest group */
3382         unsigned long max_load;
3383         unsigned long busiest_load_per_task;
3384         unsigned long busiest_nr_running;
3385
3386         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3387 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3388         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3389         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3390         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3391         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3392         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3393         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3394 #endif
3395 };
3396
3397 /*
3398  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3399  */
3400 struct sg_lb_stats {
3401         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3402         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3403         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3404         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3405         unsigned long group_capacity;
3406         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3407 };
3408
3409 /**
3410  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3411  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3412  */
3413 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3414 {
3415         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3416 }
3417
3418 /**
3419  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3420  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3421  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3422  */
3423 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3424                                         enum cpu_idle_type idle)
3425 {
3426         int load_idx;
3427
3428         switch (idle) {
3429         case CPU_NOT_IDLE:
3430                 load_idx = sd->busy_idx;
3431                 break;
3432
3433         case CPU_NEWLY_IDLE:
3434                 load_idx = sd->newidle_idx;
3435                 break;
3436         default:
3437                 load_idx = sd->idle_idx;
3438                 break;
3439         }
3440
3441         return load_idx;
3442 }
3443
3444
3445 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3446 /**
3447  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3448  * the given sched_domain, during load balancing.
3449  *
3450  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3451  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3452  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3453  */
3454 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3455         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3456 {
3457         /*
3458          * Busy processors will not participate in power savings
3459          * balance.
3460          */
3461         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3462                 sds->power_savings_balance = 0;
3463         else {
3464                 sds->power_savings_balance = 1;
3465                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3466                 sds->leader_nr_running = 0;
3467         }
3468 }
3469
3470 /**
3471  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3472  * sched_domain while performing load balancing.
3473  *
3474  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3475  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3476  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3477  *              load balancing ?
3478  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3479  */
3480 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3481         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3482 {
3483
3484         if (!sds->power_savings_balance)
3485                 return;
3486
3487         /*
3488          * If the local group is idle or completely loaded
3489          * no need to do power savings balance at this domain
3490          */
3491         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3492                                 !sds->this_nr_running))
3493                 sds->power_savings_balance = 0;
3494
3495         /*
3496          * If a group is already running at full capacity or idle,
3497          * don't include that group in power savings calculations
3498          */
3499         if (!sds->power_savings_balance ||
3500                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3501                 !sgs->sum_nr_running)
3502                 return;
3503
3504         /*
3505          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3506          * This is the group from where we need to pick up the load
3507          * for saving power
3508          */
3509         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3510             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3511              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3512                 sds->group_min = group;
3513                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3514                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3515                                                 sgs->sum_nr_running;
3516         }
3517
3518         /*
3519          * Calculate the group which is almost near its
3520          * capacity but still has some space to pick up some load
3521          * from other group and save more power
3522          */
3523         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3524                 return;
3525
3526         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3527             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3528              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3529                 sds->group_leader = group;
3530                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3531         }
3532 }
3533
3534 /**
3535  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3536  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3537  *      under consideration.
3538  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3539  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3540  *
3541  * Description:
3542  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3543  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3544  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3545  *
3546  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3547  * Else returns 0.
3548  */
3549 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3550                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3551 {
3552         if (!sds->power_savings_balance)
3553                 return 0;
3554
3555         if (sds->this != sds->group_leader ||
3556                         sds->group_leader == sds->group_min)
3557                 return 0;
3558
3559         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3560         sds->busiest = sds->group_min;
3561
3562         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3563                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3564                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3565         }
3566
3567         return 1;
3568
3569 }
3570 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3571 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3572         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3573 {
3574         return;
3575 }
3576
3577 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3578         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3579 {
3580         return;
3581 }
3582
3583 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3584                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3585 {
3586         return 0;
3587 }
3588 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3589
3590
3591 /**
3592  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3593  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3594  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3595  * @idle: Idle status of this_cpu
3596  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3597  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3598  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3599  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3600  * @balance: Should we balance.
3601  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3602  */
3603 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3604                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3605                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3606                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3607 {
3608         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3609         int i;
3610         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3611         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3612         unsigned long avg_load_per_task;
3613
3614         if (local_group)
3615                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3616
3617         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3618         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3619         max_cpu_load = 0;
3620         min_cpu_load = ~0UL;
3621
3622         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3623                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3624
3625                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3626                         *sd_idle = 0;
3627
3628                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3629                 if (local_group) {
3630                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3631                                 first_idle_cpu = 1;
3632                                 balance_cpu = i;
3633                         }
3634
3635                         load = target_load(i, load_idx);
3636                 } else {
3637                         load = source_load(i, load_idx);
3638                         if (load > max_cpu_load)
3639                                 max_cpu_load = load;
3640                         if (min_cpu_load > load)
3641                                 min_cpu_load = load;
3642                 }
3643
3644                 sgs->group_load += load;
3645                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3646                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3647
3648                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3649         }
3650
3651         /*
3652          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3653          * is eligible for doing load balancing at this and above
3654          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3655          * to do the newly idle load balance.
3656          */
3657         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3658             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3659                 *balance = 0;
3660                 return;
3661         }
3662
3663         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3664         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3665                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3666
3667
3668         /*
3669          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3670          * than the average weight of two tasks.
3671          *
3672          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3673          *      might not be a suitable number - should we keep a
3674          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3675          *      the hierarchy?
3676          */
3677         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3678                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3679
3680         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3681                 sgs->group_imb = 1;
3682
3683         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3684
3685 }
3686
3687 /**
3688  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3689  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3690  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3691  * @idle: Idle status of this_cpu
3692  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3693  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3694  * @balance: Should we balance.
3695  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3696  */
3697 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3698                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3699                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3700                         struct sd_lb_stats *sds)
3701 {
3702         struct sched_group *group = sd->groups;
3703         struct sg_lb_stats sgs;
3704         int load_idx;
3705
3706         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3707         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3708
3709         do {
3710                 int local_group;
3711
3712                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3713                                                sched_group_cpus(group));
3714                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3715                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3716                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3717
3718                 if (local_group && balance && !(*balance))
3719                         return;
3720
3721                 sds->total_load += sgs.group_load;
3722                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3723
3724                 if (local_group) {
3725                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3726                         sds->this = group;
3727                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3728                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3729                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3730                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3731                                 sgs.group_imb)) {
3732                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3733                         sds->busiest = group;
3734                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3735                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3736                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3737                 }
3738
3739                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3740                 group = group->next;
3741         } while (group != sd->groups);
3742
3743 }
3744
3745 /**
3746  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3747  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3748  *                      load balancing.
3749  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3750  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3751  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3752  */
3753 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3754                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3755 {
3756         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3757         unsigned int imbn = 2;
3758
3759         if (sds->this_nr_running) {
3760                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3761                 if (sds->busiest_load_per_task >
3762                                 sds->this_load_per_task)
3763                         imbn = 1;
3764         } else
3765                 sds->this_load_per_task =
3766                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3767
3768         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3769                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3770                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3771                 return;
3772         }
3773
3774         /*
3775          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3776          * however we may be able to increase total CPU power used by
3777          * moving them.
3778          */
3779
3780         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3781                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3782         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3783                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3784         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3785
3786         /* Amount of load we'd subtract */
3787         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3788                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3789         if (sds->max_load > tmp)
3790                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3791                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3792
3793         /* Amount of load we'd add */
3794         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3795                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3796                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3797                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3798         else
3799                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3800                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3801         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3802                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3803         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3804
3805         /* Move if we gain throughput */
3806         if (pwr_move > pwr_now)
3807                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3808 }
3809
3810 /**
3811  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3812  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3813  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3814  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3815  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3816  */
3817 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3818                 unsigned long *imbalance)
3819 {
3820         unsigned long max_pull;
3821         /*
3822          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3823          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3824          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3825          */
3826         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3827                 *imbalance = 0;
3828                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3829         }
3830
3831         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3832         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3833                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3834
3835         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3836         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3837                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3838                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3839
3840         /*
3841          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3842          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3843          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3844          * moved
3845          */
3846         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3847                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3848
3849 }
3850 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3851
3852 /**
3853  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3854  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3855  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3856  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3857  * such a group exists.
3858  *
3859  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3860  * to restore balance.
3861  *
3862  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3863  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3864  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3865  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3866  * @idle: The idle status of this_cpu.
3867  * @sd_idle: The idleness of sd
3868  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3869  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3870  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3871  *
3872  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3873  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3874  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3875  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3876  */
3877 static struct sched_group *
3878 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3879                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3880                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3881 {
3882         struct sd_lb_stats sds;
3883
3884         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3885
3886         /*
3887          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3888          * this level.
3889          */
3890         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3891                                         balance, &sds);
3892
3893         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3894         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3895          *    at this level.
3896          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3897          * 3) This group is the busiest group.
3898          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3899          *    sched_domain.
3900          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3901          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3902          */
3903         if (balance && !(*balance))
3904                 goto ret;
3905
3906         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3907                 goto out_balanced;
3908
3909         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3910                 goto out_balanced;
3911
3912         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3913
3914         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3915                 goto out_balanced;
3916
3917         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3918                 goto out_balanced;
3919
3920         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3921         if (sds.group_imb)
3922                 sds.busiest_load_per_task =
3923                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3924
3925         /*
3926          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3927          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3928          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3929          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3930          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3931          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3932          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3933          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3934          * appear as very large values with unsigned longs.
3935          */
3936         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3937                 goto out_balanced;
3938
3939         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3940         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3941         return sds.busiest;
3942
3943 out_balanced:
3944         /*
3945          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3946          * to save power.
3947          */
3948         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3949                 return sds.busiest;
3950 ret:
3951         *imbalance = 0;
3952         return NULL;
3953 }
3954
3955 /*
3956  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3957  */
3958 static struct rq *
3959 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3960                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3961 {
3962         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3963         unsigned long max_load = 0;
3964         int i;
3965
3966         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3967                 unsigned long wl;
3968
3969                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3970                         continue;
3971
3972                 rq = cpu_rq(i);
3973                 wl = weighted_cpuload(i);
3974
3975                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3976                         continue;
3977
3978                 if (wl > max_load) {
3979                         max_load = wl;
3980                         busiest = rq;
3981                 }
3982         }
3983
3984         return busiest;
3985 }
3986
3987 /*
3988  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3989  * so long as it is large enough.
3990  */
3991 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3992
3993 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3994 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3995
3996 /*
3997  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3998  * tasks if there is an imbalance.
3999  */
4000 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4001                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4002                         int *balance)
4003 {
4004         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4005         struct sched_group *group;
4006         unsigned long imbalance;
4007         struct rq *busiest;
4008         unsigned long flags;
4009         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4010
4011         cpumask_setall(cpus);
4012
4013         /*
4014          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4015          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4016          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4017          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4018          */
4019         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4020             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4021                 sd_idle = 1;
4022
4023         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4024
4025 redo:
4026         update_shares(sd);
4027         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4028                                    cpus, balance);
4029
4030         if (*balance == 0)
4031                 goto out_balanced;
4032
4033         if (!group) {
4034                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4035                 goto out_balanced;
4036         }
4037
4038         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4039         if (!busiest) {
4040                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4041                 goto out_balanced;
4042         }
4043
4044         BUG_ON(busiest == this_rq);
4045
4046         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4047
4048         ld_moved = 0;
4049         if (busiest->nr_running > 1) {
4050                 /*
4051                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4052                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4053                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4054                  * correctly treated as an imbalance.
4055                  */
4056                 local_irq_save(flags);
4057                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4058                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4059                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4060                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4061                 local_irq_restore(flags);
4062
4063                 /*
4064                  * some other cpu did the load balance for us.
4065                  */
4066                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4067                         resched_cpu(this_cpu);
4068
4069                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4070                 if (unlikely(all_pinned)) {
4071                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4072                         if (!cpumask_empty(cpus))
4073                                 goto redo;
4074                         goto out_balanced;
4075                 }
4076         }
4077
4078         if (!ld_moved) {
4079                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4080                 sd->nr_balance_failed++;
4081
4082                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4083
4084                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4085
4086                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4087                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4088                          */
4089                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4090                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4091                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4092                                 all_pinned = 1;
4093                                 goto out_one_pinned;
4094                         }
4095
4096                         if (!busiest->active_balance) {
4097                                 busiest->active_balance = 1;
4098                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4099                                 active_balance = 1;
4100                         }
4101                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4102                         if (active_balance)
4103                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4104
4105                         /*
4106                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4107                          * counter.
4108                          */
4109                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4110                 }
4111         } else
4112                 sd->nr_balance_failed = 0;
4113
4114         if (likely(!active_balance)) {
4115                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4116                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4117         } else {
4118                 /*
4119                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4120                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4121                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4122                  * move_tasks).
4123                  */
4124                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4125                         sd->balance_interval *= 2;
4126         }
4127
4128         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4129             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4130                 ld_moved = -1;
4131
4132         goto out;
4133
4134 out_balanced:
4135         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4136
4137         sd->nr_balance_failed = 0;
4138
4139 out_one_pinned:
4140         /* tune up the balancing interval */
4141         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4142                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4143                 sd->balance_interval *= 2;
4144
4145         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4146             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4147                 ld_moved = -1;
4148         else
4149                 ld_moved = 0;
4150 out:
4151         if (ld_moved)
4152                 update_shares(sd);
4153         return ld_moved;
4154 }
4155
4156 /*
4157  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4158  * tasks if there is an imbalance.
4159  *
4160  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4161  * this_rq is locked.
4162  */
4163 static int
4164 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4165 {
4166         struct sched_group *group;
4167         struct rq *busiest = NULL;
4168         unsigned long imbalance;
4169         int ld_moved = 0;
4170         int sd_idle = 0;
4171         int all_pinned = 0;
4172         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4173
4174         cpumask_setall(cpus);
4175
4176         /*
4177          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4178          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4179          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4180          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4181          */
4182         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4183             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4184                 sd_idle = 1;
4185
4186         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4187 redo:
4188         update_shares_locked(this_rq, sd);
4189         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4190                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4191         if (!group) {
4192                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4193                 goto out_balanced;
4194         }
4195
4196         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4197         if (!busiest) {
4198                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4199                 goto out_balanced;
4200         }
4201
4202         BUG_ON(busiest == this_rq);
4203
4204         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4205
4206         ld_moved = 0;
4207         if (busiest->nr_running > 1) {
4208                 /* Attempt to move tasks */
4209                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4210                 /* this_rq->clock is already updated */
4211                 update_rq_clock(busiest);
4212                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4213                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4214                                         &all_pinned);
4215                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4216
4217                 if (unlikely(all_pinned)) {
4218                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4219                         if (!cpumask_empty(cpus))
4220                                 goto redo;
4221                 }
4222         }
4223
4224         if (!ld_moved) {
4225                 int active_balance = 0;
4226
4227                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4228                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4229                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4230                         return -1;
4231
4232                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4233                         return -1;
4234
4235                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4236                         return -1;
4237
4238                 /*
4239                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4240                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4241                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4242                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4243                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4244                  *
4245                  * The package power saving logic comes from
4246                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4247                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4248                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4249                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4250                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4251                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4252                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4253                  *
4254                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4255                  * will be more than one task in the source run queue and
4256                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4257                  * active balance code will not be triggered.
4258                  */
4259
4260                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4261                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4262
4263                 /*
4264                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4265                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4266                  */
4267                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4268                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4269                         all_pinned = 1;
4270                         return ld_moved;
4271                 }
4272
4273                 if (!busiest->active_balance) {
4274                         busiest->active_balance = 1;
4275                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4276                         active_balance = 1;
4277                 }
4278
4279                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4280                 /*
4281                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4282                  */
4283                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4284                 if (active_balance)
4285                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4286                 spin_lock(&this_rq->lock);
4287
4288         } else
4289                 sd->nr_balance_failed = 0;
4290
4291         update_shares_locked(this_rq, sd);
4292         return ld_moved;
4293
4294 out_balanced:
4295         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4296         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4297             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4298                 return -1;
4299         sd->nr_balance_failed = 0;
4300
4301         return 0;
4302 }
4303
4304 /*
4305  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4306  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4307  */
4308 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4309 {
4310         struct sched_domain *sd;
4311         int pulled_task = 0;
4312         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4313
4314         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4315                 unsigned long interval;
4316
4317                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4318                         continue;
4319
4320                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4321                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4322                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4323                                                            sd);
4324
4325                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4326                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4327                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4328                 if (pulled_task)
4329                         break;
4330         }
4331         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4332                 /*
4333                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4334                  * a busy processor. So reset next_balance.
4335                  */
4336                 this_rq->next_balance = next_balance;
4337         }
4338 }
4339
4340 /*
4341  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4342  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4343  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4344  * logical imbalances.
4345  *
4346  * Called with busiest_rq locked.
4347  */
4348 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4349 {
4350         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4351         struct sched_domain *sd;
4352         struct rq *target_rq;
4353
4354         /* Is there any task to move? */
4355         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4356                 return;
4357
4358         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4359
4360         /*
4361          * This condition is "impossible", if it occurs
4362          * we need to fix it. Originally reported by
4363          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4364          */
4365         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4366
4367         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4368         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4369         update_rq_clock(busiest_rq);
4370         update_rq_clock(target_rq);
4371
4372         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4373         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4374                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4375                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4376                                 break;
4377         }
4378
4379         if (likely(sd)) {
4380                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4381
4382                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4383                                   sd, CPU_IDLE))
4384                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4385                 else
4386                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4387         }
4388         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4389 }
4390
4391 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4392 static struct {
4393         atomic_t load_balancer;
4394         cpumask_var_t cpu_mask;
4395         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4396 } nohz ____cacheline_aligned = {
4397         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4398 };
4399
4400 int get_nohz_load_balancer(void)
4401 {
4402         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4403 }
4404
4405 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4406 /**
4407  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4408  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4409  *              be returned.
4410  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4411  *              for the given cpu.
4412  *
4413  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4414  */
4415 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4416 {
4417         struct sched_domain *sd;
4418
4419         for_each_domain(cpu, sd)
4420                 if (sd && (sd->flags & flag))
4421                         break;
4422
4423         return sd;
4424 }
4425
4426 /**
4427  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4428  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4429  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4430  *              for cpu.
4431  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4432  *
4433  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4434  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4435  */
4436 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4437         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4438                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4439
4440 /**
4441  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4442  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4443  *
4444  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4445  *
4446  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4447  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4448  * sched_group is semi-idle or not.
4449  */
4450 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4451 {
4452         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4453                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4454
4455         /*
4456          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4457          * and atleast one idle cpu.
4458          */
4459         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4460                 return 0;
4461
4462         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4463                 return 0;
4464
4465         return 1;
4466 }
4467 /**
4468  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4469  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4470  *
4471  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4472  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4473  *
4474  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4475  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4476  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4477  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4478  */
4479 static int find_new_ilb(int cpu)
4480 {
4481         struct sched_domain *sd;
4482         struct sched_group *ilb_group;
4483
4484         /*
4485          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4486          * when power-aware load balancing is enabled
4487          */
4488         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4489                 goto out_done;
4490
4491         /*
4492          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4493          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4494          */
4495         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4496                 goto out_done;
4497
4498         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4499                 ilb_group = sd->groups;
4500
4501                 do {
4502                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4503                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4504
4505                         ilb_group = ilb_group->next;
4506
4507                 } while (ilb_group != sd->groups);
4508         }
4509
4510 out_done:
4511         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4512 }
4513 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4514 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4515 {
4516         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4517 }
4518 #endif
4519
4520 /*
4521  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4522  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4523  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4524  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4525  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4526  * arrives...
4527  *
4528  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4529  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4530  * nohz.cpu_mask..
4531  *
4532  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4533  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4534  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4535  * there is no need for ilb owner.
4536  *
4537  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4538  * next busy scheduler_tick()
4539  */
4540 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4541 {
4542         int cpu = smp_processor_id();
4543
4544         if (stop_tick) {
4545                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4546
4547                 if (!cpu_active(cpu)) {
4548                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4549                                 return 0;
4550
4551                         /*
4552                          * If we are going offline and still the leader,
4553                          * give up!
4554                          */
4555                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4556                                 BUG();
4557
4558                         return 0;
4559                 }
4560
4561                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4562
4563                 /* time for ilb owner also to sleep */
4564                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4565                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4566                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4567                         return 0;
4568                 }
4569
4570                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4571                         /* make me the ilb owner */
4572                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4573                                 return 1;
4574                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4575                         int new_ilb;
4576
4577                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4578                                                 sched_mc_power_savings))
4579                                 return 1;
4580                         /*
4581                          * Check to see if there is a more power-efficient
4582                          * ilb.
4583                          */
4584                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4585                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4586                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4587                                 resched_cpu(new_ilb);
4588                                 return 0;
4589                         }
4590                         return 1;
4591                 }
4592         } else {
4593                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4594                         return 0;
4595
4596                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4597
4598                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4599                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4600                                 BUG();
4601         }
4602         return 0;
4603 }
4604 #endif
4605
4606 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4607
4608 /*
4609  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4610  * and initiates a balancing operation if so.
4611  *
4612  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4613  */
4614 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4615 {
4616         int balance = 1;
4617         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4618         unsigned long interval;
4619         struct sched_domain *sd;
4620         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4621         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4622         int update_next_balance = 0;
4623         int need_serialize;
4624
4625         for_each_domain(cpu, sd) {
4626                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4627                         continue;
4628
4629                 interval = sd->balance_interval;
4630                 if (idle != CPU_IDLE)
4631                         interval *= sd->busy_factor;
4632
4633                 /* scale ms to jiffies */
4634                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4635                 if (unlikely(!interval))
4636                         interval = 1;
4637                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4638                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4639
4640                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4641
4642                 if (need_serialize) {
4643                         if (!spin_trylock(&balancing))
4644                                 goto out;
4645                 }
4646
4647                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4648                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4649                                 /*
4650                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4651                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4652                                  * not idle.
4653                                  */
4654                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4655                         }
4656                         sd->last_balance = jiffies;
4657                 }
4658                 if (need_serialize)
4659                         spin_unlock(&balancing);
4660 out:
4661                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4662                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4663                         update_next_balance = 1;
4664                 }
4665
4666                 /*
4667                  * Stop the load balance at this level. There is another
4668                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4669                  * actively.
4670                  */
4671                 if (!balance)
4672                         break;
4673         }
4674
4675         /*
4676          * next_balance will be updated only when there is a need.
4677          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4678          * updated.
4679          */
4680         if (likely(update_next_balance))
4681                 rq->next_balance = next_balance;
4682 }
4683
4684 /*
4685  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4686  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4687  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4688  */
4689 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4690 {
4691         int this_cpu = smp_processor_id();
4692         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4693         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4694                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4695
4696         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4697
4698 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4699         /*
4700          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4701          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4702          * stopped.
4703          */
4704         if (this_rq->idle_at_tick &&
4705             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4706                 struct rq *rq;
4707                 int balance_cpu;
4708
4709                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4710                         if (balance_cpu == this_cpu)
4711                                 continue;
4712
4713                         /*
4714                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4715                          * work being done for other cpus. Next load
4716                          * balancing owner will pick it up.
4717                          */
4718                         if (need_resched())
4719                                 break;
4720
4721                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4722
4723                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4724                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4725                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4726                 }
4727         }
4728 #endif
4729 }
4730
4731 static inline int on_null_domain(int cpu)
4732 {
4733         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4734 }
4735
4736 /*
4737  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4738  *
4739  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4740  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4741  * if the whole system is idle.
4742  */
4743 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4744 {
4745 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4746         /*
4747          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4748          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4749          * load balancer.
4750          */
4751         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4752                 rq->in_nohz_recently = 0;
4753
4754                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4755                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4756                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4757                 }
4758
4759                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4760                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4761
4762                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4763                                 resched_cpu(ilb);
4764                 }
4765         }
4766
4767         /*
4768          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4769          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4770          */
4771         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4772             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4773                 resched_cpu(cpu);
4774                 return;
4775         }
4776
4777         /*
4778          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4779          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4780          */
4781         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4782             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4783                 return;
4784 #endif
4785         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4786         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4787             likely(!on_null_domain(cpu)))
4788                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4789 }
4790
4791 #else   /* CONFIG_SMP */
4792
4793 /*
4794  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4795  */
4796 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4797 {
4798 }
4799
4800 #endif
4801
4802 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4803
4804 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4805
4806 /*
4807  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4808  * @p in case that task is currently running.
4809  *
4810  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4811  */
4812 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4813 {
4814         u64 ns = 0;
4815
4816         if (task_current(rq, p)) {
4817                 update_rq_clock(rq);
4818                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4819                 if ((s64)ns < 0)
4820                         ns = 0;
4821         }
4822
4823         return ns;
4824 }
4825
4826 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4827 {
4828         unsigned long flags;
4829         struct rq *rq;
4830         u64 ns = 0;
4831
4832         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4833         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4834         task_rq_unlock(rq, &flags);
4835
4836         return ns;
4837 }
4838
4839 /*
4840  * Return accounted runtime for the task.
4841  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4842  * pending runtime that have not been accounted yet.
4843  */
4844 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4845 {
4846         unsigned long flags;
4847         struct rq *rq;
4848         u64 ns = 0;
4849
4850         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4851         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4852         task_rq_unlock(rq, &flags);
4853
4854         return ns;
4855 }
4856
4857 /*
4858  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4859  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4860  * pending runtime that have not been accounted yet.
4861  *
4862  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4863  * so the return value not includes other pending runtime that other
4864  * running tasks might have.
4865  */
4866 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4867 {
4868         struct task_cputime totals;
4869         unsigned long flags;
4870         struct rq *rq;
4871         u64 ns;
4872
4873         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4874         thread_group_cputime(p, &totals);
4875         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4876         task_rq_unlock(rq, &flags);
4877
4878         return ns;
4879 }
4880
4881 /*
4882  * Account user cpu time to a process.
4883  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4884  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4885  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4886  */
4887 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4888                        cputime_t cputime_scaled)
4889 {
4890         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4891         cputime64_t tmp;
4892
4893         /* Add user time to process. */
4894         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4895         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4896         account_group_user_time(p, cputime);
4897
4898         /* Add user time to cpustat. */
4899         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4900         if (TASK_NICE(p) > 0)
4901                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4902         else
4903                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4904
4905         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4906         /* Account for user time used */
4907         acct_update_integrals(p);
4908 }
4909
4910 /*
4911  * Account guest cpu time to a process.
4912  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4913  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4914  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4915  */
4916 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4917                                cputime_t cputime_scaled)
4918 {
4919         cputime64_t tmp;
4920         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4921
4922         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4923
4924         /* Add guest time to process. */
4925         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4926         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4927         account_group_user_time(p, cputime);
4928         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4929
4930         /* Add guest time to cpustat. */
4931         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4932         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4933 }
4934
4935 /*
4936  * Account system cpu time to a process.
4937  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4938  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4939  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4940  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4941  */
4942 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4943                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4944 {
4945         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4946         cputime64_t tmp;
4947
4948         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4949                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4950                 return;
4951         }
4952
4953         /* Add system time to process. */
4954         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4955         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4956         account_group_system_time(p, cputime);
4957
4958         /* Add system time to cpustat. */
4959         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4960         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4961                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4962         else if (softirq_count())
4963                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4964         else
4965                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4966
4967         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4968
4969         /* Account for system time used */
4970         acct_update_integrals(p);
4971 }
4972
4973 /*
4974  * Account for involuntary wait time.
4975  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4976  */
4977 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4978 {
4979         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4980         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4981
4982         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4983 }
4984
4985 /*
4986  * Account for idle time.
4987  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4988  */
4989 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4990 {
4991         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4992         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4993         struct rq *rq = this_rq();
4994
4995         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4996                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4997         else
4998                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4999 }
5000
5001 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5002
5003 /*
5004  * Account a single tick of cpu time.
5005  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5006  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5007  */
5008 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5009 {
5010         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5011         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5012         struct rq *rq = this_rq();
5013
5014         if (user_tick)
5015                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5016         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5017                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5018                                     one_jiffy_scaled);
5019         else
5020                 account_idle_time(one_jiffy);
5021 }
5022
5023 /*
5024  * Account multiple ticks of steal time.
5025  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5026  * @ticks: number of stolen ticks
5027  */
5028 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5029 {
5030         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5031 }
5032
5033 /*
5034  * Account multiple ticks of idle time.
5035  * @ticks: number of stolen ticks
5036  */
5037 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5038 {
5039         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5040 }
5041
5042 #endif
5043
5044 /*
5045  * Use precise platform statistics if available:
5046  */
5047 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5048 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5049 {
5050         return p->utime;
5051 }
5052
5053 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5054 {
5055         return p->stime;
5056 }
5057 #else
5058 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5059 {
5060         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5061                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5062         u64 temp;
5063
5064         /*
5065          * Use CFS's precise accounting:
5066          */
5067         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5068
5069         if (total) {
5070                 temp *= utime;
5071                 do_div(temp, total);
5072         }
5073         utime = (clock_t)temp;
5074
5075         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5076         return p->prev_utime;
5077 }
5078
5079 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5080 {
5081         clock_t stime;
5082
5083         /*
5084          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5085          * the total, to make sure the total observed by userspace
5086          * grows monotonically - apps rely on that):
5087          */
5088         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5089                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5090
5091         if (stime >= 0)
5092                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5093
5094         return p->prev_stime;
5095 }
5096 #endif
5097
5098 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5099 {
5100         return p->gtime;
5101 }
5102
5103 /*
5104  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5105  * We call it with interrupts disabled.
5106  *
5107  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5108  * timeslices.
5109  */
5110 void scheduler_tick(void)
5111 {
5112         int cpu = smp_processor_id();
5113         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5114         struct task_struct *curr = rq->curr;
5115
5116         sched_clock_tick();
5117
5118         spin_lock(&rq->lock);
5119         update_rq_clock(rq);
5120         update_cpu_load(rq);
5121         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5122         spin_unlock(&rq->lock);
5123
5124         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5125
5126 #ifdef CONFIG_SMP
5127         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5128         trigger_load_balance(rq, cpu);
5129 #endif
5130 }
5131
5132 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5133 {
5134         if (in_lock_functions(addr)) {
5135                 addr = CALLER_ADDR2;
5136                 if (in_lock_functions(addr))
5137                         addr = CALLER_ADDR3;
5138         }
5139         return addr;
5140 }
5141
5142 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5143                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5144
5145 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5146 {
5147 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5148         /*
5149          * Underflow?
5150          */
5151         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5152                 return;
5153 #endif
5154         preempt_count() += val;
5155 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5156         /*
5157          * Spinlock count overflowing soon?
5158          */
5159         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5160                                 PREEMPT_MASK - 10);
5161 #endif
5162         if (preempt_count() == val)
5163                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5164 }
5165 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5166
5167 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5168 {
5169 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5170         /*
5171          * Underflow?
5172          */
5173         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5174                 return;
5175         /*
5176          * Is the spinlock portion underflowing?
5177          */
5178         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5179                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5180                 return;
5181 #endif
5182
5183         if (preempt_count() == val)
5184                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5185         preempt_count() -= val;
5186 }
5187 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5188
5189 #endif
5190
5191 /*
5192  * Print scheduling while atomic bug:
5193  */
5194 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5195 {
5196         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5197
5198         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5199                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5200
5201         debug_show_held_locks(prev);
5202         print_modules();
5203         if (irqs_disabled())
5204                 print_irqtrace_events(prev);
5205
5206         if (regs)
5207                 show_regs(regs);
5208         else
5209                 dump_stack();
5210 }
5211
5212 /*
5213  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5214  */
5215 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5216 {
5217         /*
5218          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5219          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5220          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5221          */
5222         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5223                 __schedule_bug(prev);
5224
5225         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5226
5227         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5228 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5229         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5230                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5231                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5232         }
5233 #endif
5234 }
5235
5236 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5237 {
5238         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5239                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5240
5241                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5242                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5243
5244                 /*
5245                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5246                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5247                  * the avg_overlap on preemption.
5248                  *
5249                  * We use the average preemption runtime because that
5250                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5251                  * build up.
5252                  */
5253                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5254         }
5255         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5256 }
5257
5258 /*
5259  * Pick up the highest-prio task:
5260  */
5261 static inline struct task_struct *
5262 pick_next_task(struct rq *rq)
5263 {
5264         const struct sched_class *class;
5265         struct task_struct *p;
5266
5267         /*
5268          * Optimization: we know that if all tasks are in
5269          * the fair class we can call that function directly:
5270          */
5271         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5272                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5273                 if (likely(p))
5274                         return p;
5275         }
5276
5277         class = sched_class_highest;
5278         for ( ; ; ) {
5279                 p = class->pick_next_task(rq);
5280                 if (p)
5281                         return p;
5282                 /*
5283                  * Will never be NULL as the idle class always
5284                  * returns a non-NULL p:
5285                  */
5286                 class = class->next;
5287         }
5288 }
5289
5290 /*
5291  * schedule() is the main scheduler function.
5292  */
5293 asmlinkage void __sched schedule(void)
5294 {
5295         struct task_struct *prev, *next;
5296         unsigned long *switch_count;
5297         struct rq *rq;
5298         int cpu;
5299
5300 need_resched:
5301         preempt_disable();
5302         cpu = smp_processor_id();
5303         rq = cpu_rq(cpu);
5304         rcu_qsctr_inc(cpu);
5305         prev = rq->curr;
5306         switch_count = &prev->nivcsw;
5307
5308         release_kernel_lock(prev);
5309 need_resched_nonpreemptible:
5310
5311         schedule_debug(prev);
5312
5313         if (sched_feat(HRTICK))
5314                 hrtick_clear(rq);
5315
5316         spin_lock_irq(&rq->lock);
5317         update_rq_clock(rq);
5318         clear_tsk_need_resched(prev);
5319
5320         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5321                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5322                         prev->state = TASK_RUNNING;
5323                 else
5324                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5325                 switch_count = &prev->nvcsw;
5326         }
5327
5328 #ifdef CONFIG_SMP
5329         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5330                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5331 #endif
5332
5333         if (unlikely(!rq->nr_running))
5334                 idle_balance(cpu, rq);
5335
5336         put_prev_task(rq, prev);
5337         next = pick_next_task(rq);
5338
5339         if (likely(prev != next)) {
5340                 sched_info_switch(prev, next);
5341                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5342
5343                 rq->nr_switches++;
5344                 rq->curr = next;
5345                 ++*switch_count;
5346
5347                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5348                 /*
5349                  * the context switch might have flipped the stack from under
5350                  * us, hence refresh the local variables.
5351                  */
5352                 cpu = smp_processor_id();
5353                 rq = cpu_rq(cpu);
5354         } else
5355                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5356
5357         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5358                 goto need_resched_nonpreemptible;
5359
5360         preempt_enable_no_resched();
5361         if (need_resched())
5362                 goto need_resched;
5363 }
5364 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5365
5366 #ifdef CONFIG_SMP
5367 /*
5368  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5369  * access and not reliable.
5370  */
5371 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5372 {
5373         unsigned int cpu;
5374         struct rq *rq;
5375
5376         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5377                 return 0;
5378
5379 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5380         /*
5381          * Need to access the cpu field knowing that
5382          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5383          * the mutex owner just released it and exited.
5384          */
5385         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5386                 goto out;
5387 #else
5388         cpu = owner->cpu;
5389 #endif
5390
5391         /*
5392          * Even if the access succeeded (likely case),
5393          * the cpu field may no longer be valid.
5394          */
5395         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5396                 goto out;
5397
5398         /*
5399          * We need to validate that we can do a
5400          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5401          */
5402         if (!cpu_online(cpu))
5403                 goto out;
5404
5405         rq = cpu_rq(cpu);
5406
5407         for (;;) {
5408                 /*
5409                  * Owner changed, break to re-assess state.
5410                  */
5411                 if (lock->owner != owner)
5412                         break;
5413
5414                 /*
5415                  * Is that owner really running on that cpu?
5416                  */
5417                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5418                         return 0;
5419
5420                 cpu_relax();
5421         }
5422 out:
5423         return 1;
5424 }
5425 #endif
5426
5427 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5428 /*
5429  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5430  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5431  * occur there and call schedule directly.
5432  */
5433 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5434 {
5435         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5436
5437         /*
5438          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5439          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5440          */
5441         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5442                 return;
5443
5444         do {
5445                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5446                 schedule();
5447                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5448
5449                 /*
5450                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5451                  * between schedule and now.
5452                  */
5453                 barrier();
5454         } while (need_resched());
5455 }
5456 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5457
5458 /*
5459  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5460  * off of irq context.
5461  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5462  * protect us against recursive calling from irq.
5463  */
5464 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5465 {
5466         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5467
5468         /* Catch callers which need to be fixed */
5469         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5470
5471         do {
5472                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5473                 local_irq_enable();
5474                 schedule();
5475                 local_irq_disable();
5476                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5477
5478                 /*
5479                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5480                  * between schedule and now.
5481                  */
5482                 barrier();
5483         } while (need_resched());
5484 }
5485
5486 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5487
5488 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5489                           void *key)
5490 {
5491         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5492 }
5493 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5494
5495 /*
5496  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5497  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5498  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5499  *
5500  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5501  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5502  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5503  */
5504 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5505                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5506 {
5507         wait_queue_t *curr, *next;
5508
5509         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5510                 unsigned flags = curr->flags;
5511
5512                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5513                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5514                         break;
5515         }
5516 }
5517
5518 /**
5519  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5520  * @q: the waitqueue
5521  * @mode: which threads
5522  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5523  * @key: is directly passed to the wakeup function
5524  *
5525  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5526  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5527  */
5528 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5529                         int nr_exclusive, void *key)
5530 {
5531         unsigned long flags;
5532
5533         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5534         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5535         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5536 }
5537 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5538
5539 /*
5540  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5541  */
5542 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5543 {
5544         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5545 }
5546
5547 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5548 {
5549         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5550 }
5551
5552 /**
5553  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5554  * @q: the waitqueue
5555  * @mode: which threads
5556  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5557  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5558  *
5559  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5560  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5561  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5562  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5563  *
5564  * On UP it can prevent extra preemption.
5565  *
5566  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5567  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5568  */
5569 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5570                         int nr_exclusive, void *key)
5571 {
5572         unsigned long flags;
5573         int sync = 1;
5574
5575         if (unlikely(!q))
5576                 return;
5577
5578         if (unlikely(!nr_exclusive))
5579                 sync = 0;
5580
5581         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5582         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5583         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5584 }
5585 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5586
5587 /*
5588  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5589  */
5590 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5591 {
5592         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5593 }
5594 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5595
5596 /**
5597  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5598  * @x:  holds the state of this particular completion
5599  *
5600  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5601  * awakened in the same order in which they were queued.
5602  *
5603  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5604  *
5605  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5606  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5607  */
5608 void complete(struct completion *x)
5609 {
5610         unsigned long flags;
5611
5612         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5613         x->done++;
5614         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5615         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5616 }
5617 EXPORT_SYMBOL(complete);
5618
5619 /**
5620  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5621  * @x:  holds the state of this particular completion
5622  *
5623  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5624  *
5625  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5626  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5627  */
5628 void complete_all(struct completion *x)
5629 {
5630         unsigned long flags;
5631
5632         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5633         x->done += UINT_MAX/2;
5634         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5635         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5636 }
5637 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5638
5639 static inline long __sched
5640 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5641 {
5642         if (!x->done) {
5643                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5644
5645                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5646                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5647                 do {
5648                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5649                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5650                                 break;
5651                         }
5652                         __set_current_state(state);
5653                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5654                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5655                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5656                 } while (!x->done && timeout);
5657                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5658                 if (!x->done)
5659                         return timeout;
5660         }
5661         x->done--;
5662         return timeout ?: 1;
5663 }
5664
5665 static long __sched
5666 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5667 {
5668         might_sleep();
5669
5670         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5671         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5672         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5673         return timeout;
5674 }
5675
5676 /**
5677  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5678  * @x:  holds the state of this particular completion
5679  *
5680  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5681  * interruptible and there is no timeout.
5682  *
5683  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5684  * and interrupt capability. Also see complete().
5685  */
5686 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5687 {
5688         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5689 }
5690 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5691
5692 /**
5693  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5694  * @x:  holds the state of this particular completion
5695  * @timeout:  timeout value in jiffies
5696  *
5697  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5698  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5699  * interruptible.
5700  */
5701 unsigned long __sched
5702 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5703 {
5704         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5705 }
5706 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5707
5708 /**
5709  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5710  * @x:  holds the state of this particular completion
5711  *
5712  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5713  * interruptible.
5714  */
5715 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5716 {
5717         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5718         if (t == -ERESTARTSYS)
5719                 return t;
5720         return 0;
5721 }
5722 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5723
5724 /**
5725  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5726  * @x:  holds the state of this particular completion
5727  * @timeout:  timeout value in jiffies
5728  *
5729  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5730  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5731  */
5732 unsigned long __sched
5733 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5734                                           unsigned long timeout)
5735 {
5736         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5737 }
5738 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5739
5740 /**
5741  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5742  * @x:  holds the state of this particular completion
5743  *
5744  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5745  * interrupted by a kill signal.
5746  */
5747 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5748 {
5749         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5750         if (t == -ERESTARTSYS)
5751                 return t;
5752         return 0;
5753 }
5754 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5755
5756 /**
5757  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5758  *      @x:     completion structure
5759  *
5760  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5761  *               1 if a decrement succeeded.
5762  *
5763  *      If a completion is being used as a counting completion,
5764  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5765  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5766  *      is protecting is not available.
5767  */
5768 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5769 {
5770         int ret = 1;
5771
5772         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5773         if (!x->done)
5774                 ret = 0;
5775         else
5776                 x->done--;
5777         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5778         return ret;
5779 }
5780 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5781
5782 /**
5783  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5784  *      @x:     completion structure
5785  *
5786  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5787  *               1 if there are no waiters.
5788  *
5789  */
5790 bool completion_done(struct completion *x)
5791 {
5792         int ret = 1;
5793
5794         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5795         if (!x->done)
5796                 ret = 0;
5797         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5798         return ret;
5799 }
5800 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5801
5802 static long __sched
5803 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5804 {
5805         unsigned long flags;
5806         wait_queue_t wait;
5807
5808         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5809
5810         __set_current_state(state);
5811
5812         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5813         __add_wait_queue(q, &wait);
5814         spin_unlock(&q->lock);
5815         timeout = schedule_timeout(timeout);
5816         spin_lock_irq(&q->lock);
5817         __remove_wait_queue(q, &wait);
5818         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5819
5820         return timeout;
5821 }
5822
5823 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5824 {
5825         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5826 }
5827 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5828
5829 long __sched
5830 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5831 {
5832         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5833 }
5834 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5835
5836 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5837 {
5838         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5839 }
5840 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5841
5842 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5843 {
5844         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5845 }
5846 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5847
5848 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5849
5850 /*
5851  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5852  * @p: task
5853  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5854  *
5855  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5856  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5857  *
5858  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5859  */
5860 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5861 {
5862         unsigned long flags;
5863         int oldprio, on_rq, running;
5864         struct rq *rq;
5865         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5866
5867         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5868
5869         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5870         update_rq_clock(rq);
5871
5872         oldprio = p->prio;
5873         on_rq = p->se.on_rq;
5874         running = task_current(rq, p);
5875         if (on_rq)
5876                 dequeue_task(rq, p, 0);
5877         if (running)
5878                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5879
5880         if (rt_prio(prio))
5881                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5882         else
5883                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5884
5885         p->prio = prio;
5886
5887         if (running)
5888                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5889         if (on_rq) {
5890                 enqueue_task(rq, p, 0);
5891
5892                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5893         }
5894         task_rq_unlock(rq, &flags);
5895 }
5896
5897 #endif
5898
5899 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5900 {
5901         int old_prio, delta, on_rq;
5902         unsigned long flags;
5903         struct rq *rq;
5904
5905         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5906                 return;
5907         /*
5908          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5909          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5910          */
5911         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5912         update_rq_clock(rq);
5913         /*
5914          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5915          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5916          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5917          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5918          */
5919         if (task_has_rt_policy(p)) {
5920                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5921                 goto out_unlock;
5922         }
5923         on_rq = p->se.on_rq;
5924         if (on_rq)
5925                 dequeue_task(rq, p, 0);
5926
5927         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5928         set_load_weight(p);
5929         old_prio = p->prio;
5930         p->prio = effective_prio(p);
5931         delta = p->prio - old_prio;
5932
5933         if (on_rq) {
5934                 enqueue_task(rq, p, 0);
5935                 /*
5936                  * If the task increased its priority or is running and
5937                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5938                  */
5939                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5940                         resched_task(rq->curr);
5941         }
5942 out_unlock:
5943         task_rq_unlock(rq, &flags);
5944 }
5945 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5946
5947 /*
5948  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5949  * @p: task
5950  * @nice: nice value
5951  */
5952 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5953 {
5954         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5955         int nice_rlim = 20 - nice;
5956
5957         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5958                 capable(CAP_SYS_NICE));
5959 }
5960
5961 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5962
5963 /*
5964  * sys_nice - change the priority of the current process.
5965  * @increment: priority increment
5966  *
5967  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5968  * does similar things.
5969  */
5970 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5971 {
5972         long nice, retval;
5973
5974         /*
5975          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5976          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5977          * and we have a single winner.
5978          */
5979         if (increment < -40)
5980                 increment = -40;
5981         if (increment > 40)
5982                 increment = 40;
5983
5984         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5985         if (nice < -20)
5986                 nice = -20;
5987         if (nice > 19)
5988                 nice = 19;
5989
5990         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5991                 return -EPERM;
5992
5993         retval = security_task_setnice(current, nice);
5994         if (retval)
5995                 return retval;
5996
5997         set_user_nice(current, nice);
5998         return 0;
5999 }
6000
6001 #endif
6002
6003 /**
6004  * task_prio - return the priority value of a given task.
6005  * @p: the task in question.
6006  *
6007  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6008  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6009  * around 0, value goes from -16 to +15.
6010  */
6011 int task_prio(const struct task_struct *p)
6012 {
6013         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6014 }
6015
6016 /**
6017  * task_nice - return the nice value of a given task.
6018  * @p: the task in question.
6019  */
6020 int task_nice(const struct task_struct *p)
6021 {
6022         return TASK_NICE(p);
6023 }
6024 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6025
6026 /**
6027  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6028  * @cpu: the processor in question.
6029  */
6030 int idle_cpu(int cpu)
6031 {
6032         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6033 }
6034
6035 /**
6036  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6037  * @cpu: the processor in question.
6038  */
6039 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6040 {
6041         return cpu_rq(cpu)->idle;
6042 }
6043
6044 /**
6045  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6046  * @pid: the pid in question.
6047  */
6048 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6049 {
6050         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6051 }
6052
6053 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6054 static void
6055 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6056 {
6057         BUG_ON(p->se.on_rq);
6058
6059         p->policy = policy;
6060         switch (p->policy) {
6061         case SCHED_NORMAL:
6062         case SCHED_BATCH:
6063         case SCHED_IDLE:
6064                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6065                 break;
6066         case SCHED_FIFO:
6067         case SCHED_RR:
6068                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6069                 break;
6070         }
6071
6072         p->rt_priority = prio;
6073         p->normal_prio = normal_prio(p);
6074         /* we are holding p->pi_lock already */
6075         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6076         set_load_weight(p);
6077 }
6078
6079 /*
6080  * check the target process has a UID that matches the current process's
6081  */
6082 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6083 {
6084         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6085         bool match;
6086
6087         rcu_read_lock();
6088         pcred = __task_cred(p);
6089         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6090                  cred->euid == pcred->uid);
6091         rcu_read_unlock();
6092         return match;
6093 }
6094
6095 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6096                                 struct sched_param *param, bool user)
6097 {
6098         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6099         unsigned long flags;
6100         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6101         struct rq *rq;
6102
6103         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6104         BUG_ON(in_interrupt());
6105 recheck:
6106         /* double check policy once rq lock held */
6107         if (policy < 0)
6108                 policy = oldpolicy = p->policy;
6109         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6110                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6111                         policy != SCHED_IDLE)
6112                 return -EINVAL;
6113         /*
6114          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6115          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6116          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6117          */
6118         if (param->sched_priority < 0 ||
6119             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6120             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6121                 return -EINVAL;
6122         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6123                 return -EINVAL;
6124
6125         /*
6126          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6127          */
6128         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6129                 if (rt_policy(policy)) {
6130                         unsigned long rlim_rtprio;
6131
6132                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6133                                 return -ESRCH;
6134                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6135                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6136
6137                         /* can't set/change the rt policy */
6138                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6139                                 return -EPERM;
6140
6141                         /* can't increase priority */
6142                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6143                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6144                                 return -EPERM;
6145                 }
6146                 /*
6147                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6148                  * move out of SCHED_IDLE either:
6149                  */
6150                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6151                         return -EPERM;
6152
6153                 /* can't change other user's priorities */
6154                 if (!check_same_owner(p))
6155                         return -EPERM;
6156         }
6157
6158         if (user) {
6159 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6160                 /*
6161                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6162                  * assigned.
6163                  */
6164                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6165                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6166                         return -EPERM;
6167 #endif
6168
6169                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6170                 if (retval)
6171                         return retval;
6172         }
6173
6174         /*
6175          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6176          * changing the priority of the task:
6177          */
6178         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6179         /*
6180          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6181          * runqueue lock must be held.
6182          */
6183         rq = __task_rq_lock(p);
6184         /* recheck policy now with rq lock held */
6185         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6186                 policy = oldpolicy = -1;
6187                 __task_rq_unlock(rq);
6188                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6189                 goto recheck;
6190         }
6191         update_rq_clock(rq);
6192         on_rq = p->se.on_rq;
6193         running = task_current(rq, p);
6194         if (on_rq)
6195                 deactivate_task(rq, p, 0);
6196         if (running)
6197                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6198
6199         oldprio = p->prio;
6200         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6201
6202         if (running)
6203                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6204         if (on_rq) {
6205                 activate_task(rq, p, 0);
6206
6207                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6208         }
6209         __task_rq_unlock(rq);
6210         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6211
6212         rt_mutex_adjust_pi(p);
6213
6214         return 0;
6215 }
6216
6217 /**
6218  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6219  * @p: the task in question.
6220  * @policy: new policy.
6221  * @param: structure containing the new RT priority.
6222  *
6223  * NOTE that the task may be already dead.
6224  */
6225 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6226                        struct sched_param *param)
6227 {
6228         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6229 }
6230 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6231
6232 /**
6233  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6234  * @p: the task in question.
6235  * @policy: new policy.
6236  * @param: structure containing the new RT priority.
6237  *
6238  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6239  * current context has permission.  For example, this is needed in
6240  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6241  * but our caller might not have that capability.
6242  */
6243 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6244                                struct sched_param *param)
6245 {
6246         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6247 }
6248
6249 static int
6250 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6251 {
6252         struct sched_param lparam;
6253         struct task_struct *p;
6254         int retval;
6255
6256         if (!param || pid < 0)
6257                 return -EINVAL;
6258         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6259                 return -EFAULT;
6260
6261         rcu_read_lock();
6262         retval = -ESRCH;
6263         p = find_process_by_pid(pid);
6264         if (p != NULL)
6265                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6266         rcu_read_unlock();
6267
6268         return retval;
6269 }
6270
6271 /**
6272  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6273  * @pid: the pid in question.
6274  * @policy: new policy.
6275  * @param: structure containing the new RT priority.
6276  */
6277 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6278                 struct sched_param __user *, param)
6279 {
6280         /* negative values for policy are not valid */
6281         if (policy < 0)
6282                 return -EINVAL;
6283
6284         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6285 }
6286
6287 /**
6288  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6289  * @pid: the pid in question.
6290  * @param: structure containing the new RT priority.
6291  */
6292 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6293 {
6294         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6295 }
6296
6297 /**
6298  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6299  * @pid: the pid in question.
6300  */
6301 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6302 {
6303         struct task_struct *p;
6304         int retval;
6305
6306         if (pid < 0)
6307                 return -EINVAL;
6308
6309         retval = -ESRCH;
6310         read_lock(&tasklist_lock);
6311         p = find_process_by_pid(pid);
6312         if (p) {
6313                 retval = security_task_getscheduler(p);
6314                 if (!retval)
6315                         retval = p->policy;
6316         }
6317         read_unlock(&tasklist_lock);
6318         return retval;
6319 }
6320
6321 /**
6322  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
6323  * @pid: the pid in question.
6324  * @param: structure containing the RT priority.
6325  */
6326 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6327 {
6328         struct sched_param lp;
6329         struct task_struct *p;
6330         int retval;
6331
6332         if (!param || pid < 0)
6333                 return -EINVAL;
6334
6335         read_lock(&tasklist_lock);
6336         p = find_process_by_pid(pid);
6337         retval = -ESRCH;
6338         if (!p)
6339                 goto out_unlock;
6340
6341         retval = security_task_getscheduler(p);
6342         if (retval)
6343                 goto out_unlock;
6344
6345         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6346         read_unlock(&tasklist_lock);
6347
6348         /*
6349          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6350          */
6351         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6352
6353         return retval;
6354
6355 out_unlock:
6356         read_unlock(&tasklist_lock);
6357         return retval;
6358 }
6359
6360 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6361 {
6362         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6363         struct task_struct *p;
6364         int retval;
6365
6366         get_online_cpus();
6367         read_lock(&tasklist_lock);
6368
6369         p = find_process_by_pid(pid);
6370         if (!p) {
6371                 read_unlock(&tasklist_lock);
6372                 put_online_cpus();
6373                 return -ESRCH;
6374         }
6375
6376         /*
6377          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6378          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6379          * usage count and then drop tasklist_lock.
6380          */
6381         get_task_struct(p);
6382         read_unlock(&tasklist_lock);
6383
6384         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6385                 retval = -ENOMEM;
6386                 goto out_put_task;
6387         }
6388         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6389                 retval = -ENOMEM;
6390                 goto out_free_cpus_allowed;
6391         }
6392         retval = -EPERM;
6393         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6394                 goto out_unlock;
6395
6396         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6397         if (retval)
6398                 goto out_unlock;
6399
6400         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6401         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6402  again:
6403         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6404
6405         if (!retval) {
6406                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6407                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6408                         /*
6409                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6410                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6411                          * cpuset's cpus_allowed
6412                          */
6413                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6414                         goto again;
6415                 }
6416         }
6417 out_unlock:
6418         free_cpumask_var(new_mask);
6419 out_free_cpus_allowed:
6420         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6421 out_put_task:
6422         put_task_struct(p);
6423         put_online_cpus();
6424         return retval;
6425 }
6426
6427 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6428                              struct cpumask *new_mask)
6429 {
6430         if (len < cpumask_size())
6431                 cpumask_clear(new_mask);
6432         else if (len > cpumask_size())
6433                 len = cpumask_size();
6434
6435         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6436 }
6437
6438 /**
6439  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6440  * @pid: pid of the process
6441  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6442  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6443  */
6444 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6445                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6446 {
6447         cpumask_var_t new_mask;
6448         int retval;
6449
6450         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6451                 return -ENOMEM;
6452
6453         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6454         if (retval == 0)
6455                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6456         free_cpumask_var(new_mask);
6457         return retval;
6458 }
6459
6460 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6461 {
6462         struct task_struct *p;
6463         int retval;
6464
6465         get_online_cpus();
6466         read_lock(&tasklist_lock);
6467
6468         retval = -ESRCH;
6469         p = find_process_by_pid(pid);
6470         if (!p)
6471                 goto out_unlock;
6472
6473         retval = security_task_getscheduler(p);
6474         if (retval)
6475                 goto out_unlock;
6476
6477         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6478
6479 out_unlock:
6480         read_unlock(&tasklist_lock);
6481         put_online_cpus();
6482
6483         return retval;
6484 }
6485
6486 /**
6487  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6488  * @pid: pid of the process
6489  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6490  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6491  */
6492 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6493                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6494 {
6495         int ret;
6496         cpumask_var_t mask;
6497
6498         if (len < cpumask_size())
6499                 return -EINVAL;
6500
6501         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6502                 return -ENOMEM;
6503
6504         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6505         if (ret == 0) {
6506                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6507                         ret = -EFAULT;
6508                 else
6509                         ret = cpumask_size();
6510         }
6511         free_cpumask_var(mask);
6512
6513         return ret;
6514 }
6515
6516 /**
6517  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6518  *
6519  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6520  * other threads running on this CPU then this function will return.
6521  */
6522 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6523 {
6524         struct rq *rq = this_rq_lock();
6525
6526         schedstat_inc(rq, yld_count);
6527         current->sched_class->yield_task(rq);
6528
6529         /*
6530          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6531          * no need to preempt or enable interrupts:
6532          */
6533         __release(rq->lock);
6534         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6535         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6536         preempt_enable_no_resched();
6537
6538         schedule();
6539
6540         return 0;
6541 }
6542
6543 static void __cond_resched(void)
6544 {
6545 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6546         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6547 #endif
6548         /*
6549          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6550          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6551          * cond_resched() call.
6552          */
6553         do {
6554                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6555                 schedule();
6556                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6557         } while (need_resched());
6558 }
6559
6560 int __sched _cond_resched(void)
6561 {
6562         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6563                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6564                 __cond_resched();
6565                 return 1;
6566         }
6567         return 0;
6568 }
6569 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6570
6571 /*
6572  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6573  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6574  *
6575  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6576  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6577  * spin_unlock(), once by hand).
6578  */
6579 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6580 {
6581         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6582         int ret = 0;
6583
6584         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6585                 spin_unlock(lock);
6586                 if (resched && need_resched())
6587                         __cond_resched();
6588                 else
6589                         cpu_relax();
6590                 ret = 1;
6591                 spin_lock(lock);
6592         }
6593         return ret;
6594 }
6595 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6596
6597 int __sched cond_resched_softirq(void)
6598 {
6599         BUG_ON(!in_softirq());
6600
6601         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6602                 local_bh_enable();
6603                 __cond_resched();
6604                 local_bh_disable();
6605                 return 1;
6606         }
6607         return 0;
6608 }
6609 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6610
6611 /**
6612  * yield - yield the current processor to other threads.
6613  *
6614  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6615  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6616  */
6617 void __sched yield(void)
6618 {
6619         set_current_state(TASK_RUNNING);
6620         sys_sched_yield();
6621 }
6622 EXPORT_SYMBOL(yield);
6623
6624 /*
6625  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6626  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6627  *
6628  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6629  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6630  */
6631 void __sched io_schedule(void)
6632 {
6633         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6634
6635         delayacct_blkio_start();
6636         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6637         schedule();
6638         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6639         delayacct_blkio_end();
6640 }
6641 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6642
6643 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6644 {
6645         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6646         long ret;
6647
6648         delayacct_blkio_start();
6649         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6650         ret = schedule_timeout(timeout);
6651         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6652         delayacct_blkio_end();
6653         return ret;
6654 }
6655
6656 /**
6657  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6658  * @policy: scheduling class.
6659  *
6660  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6661  * by a given scheduling class.
6662  */
6663 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6664 {
6665         int ret = -EINVAL;
6666
6667         switch (policy) {
6668         case SCHED_FIFO:
6669         case SCHED_RR:
6670                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6671                 break;
6672         case SCHED_NORMAL:
6673         case SCHED_BATCH:
6674         case SCHED_IDLE:
6675                 ret = 0;
6676                 break;
6677         }
6678         return ret;
6679 }
6680
6681 /**
6682  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6683  * @policy: scheduling class.
6684  *
6685  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6686  * by a given scheduling class.
6687  */
6688 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6689 {
6690         int ret = -EINVAL;
6691
6692         switch (policy) {
6693         case SCHED_FIFO:
6694         case SCHED_RR:
6695                 ret = 1;
6696                 break;
6697         case SCHED_NORMAL:
6698         case SCHED_BATCH:
6699         case SCHED_IDLE:
6700                 ret = 0;
6701         }
6702         return ret;
6703 }
6704
6705 /**
6706  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6707  * @pid: pid of the process.
6708  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6709  *
6710  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6711  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6712  */
6713 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6714                 struct timespec __user *, interval)
6715 {
6716         struct task_struct *p;
6717         unsigned int time_slice;
6718         int retval;
6719         struct timespec t;
6720
6721         if (pid < 0)
6722                 return -EINVAL;
6723
6724         retval = -ESRCH;
6725         read_lock(&tasklist_lock);
6726         p = find_process_by_pid(pid);
6727         if (!p)
6728                 goto out_unlock;
6729
6730         retval = security_task_getscheduler(p);
6731         if (retval)
6732                 goto out_unlock;
6733
6734         /*
6735          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6736          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6737          */
6738         time_slice = 0;
6739         if (p->policy == SCHED_RR) {
6740                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6741         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6742                 struct sched_entity *se = &p->se;
6743                 unsigned long flags;
6744                 struct rq *rq;
6745
6746                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6747                 if (rq->cfs.load.weight)
6748                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6749                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6750         }
6751         read_unlock(&tasklist_lock);
6752         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6753         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6754         return retval;
6755
6756 out_unlock:
6757         read_unlock(&tasklist_lock);
6758         return retval;
6759 }
6760
6761 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6762
6763 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6764 {
6765         unsigned long free = 0;
6766         unsigned state;
6767
6768         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6769         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6770                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6771 #if BITS_PER_LONG == 32
6772         if (state == TASK_RUNNING)
6773                 printk(KERN_CONT " running  ");
6774         else
6775                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6776 #else
6777         if (state == TASK_RUNNING)
6778                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6779         else
6780                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6781 #endif
6782 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6783         free = stack_not_used(p);
6784 #endif
6785         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6786                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6787                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6788
6789         show_stack(p, NULL);
6790 }
6791
6792 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6793 {
6794         struct task_struct *g, *p;
6795
6796 #if BITS_PER_LONG == 32
6797         printk(KERN_INFO
6798                 "  task                PC stack   pid father\n");
6799 #else
6800         printk(KERN_INFO
6801                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6802 #endif
6803         read_lock(&tasklist_lock);
6804         do_each_thread(g, p) {
6805                 /*
6806                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6807                  * console might take alot of time:
6808                  */
6809                 touch_nmi_watchdog();
6810                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6811                         sched_show_task(p);
6812         } while_each_thread(g, p);
6813
6814         touch_all_softlockup_watchdogs();
6815
6816 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6817         sysrq_sched_debug_show();
6818 #endif
6819         read_unlock(&tasklist_lock);
6820         /*
6821          * Only show locks if all tasks are dumped:
6822          */
6823         if (state_filter == -1)
6824                 debug_show_all_locks();
6825 }
6826
6827 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6828 {
6829         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6830 }
6831
6832 /**
6833  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6834  * @idle: task in question
6835  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6836  *
6837  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6838  * flag, to make booting more robust.
6839  */
6840 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6841 {
6842         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6843         unsigned long flags;
6844
6845         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6846
6847         __sched_fork(idle);
6848         idle->se.exec_start = sched_clock();
6849
6850         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6851         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6852         __set_task_cpu(idle, cpu);
6853
6854         rq->curr = rq->idle = idle;
6855 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6856         idle->oncpu = 1;
6857 #endif
6858         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6859
6860         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6861 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6862         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6863 #else
6864         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6865 #endif
6866         /*
6867          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6868          */
6869         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6870         ftrace_graph_init_task(idle);
6871 }
6872
6873 /*
6874  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6875  * indicates which cpus entered this state. This is used
6876  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6877  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6878  * always be CPU_BITS_NONE.
6879  */
6880 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6881
6882 /*
6883  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6884  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6885  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6886  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6887  * number of CPUs.
6888  *
6889  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6890  */
6891 static inline void sched_init_granularity(void)
6892 {
6893         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6894         const unsigned long limit = 200000000;
6895
6896         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6897         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6898                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6899
6900         sysctl_sched_latency *= factor;
6901         if (sysctl_sched_latency > limit)
6902                 sysctl_sched_latency = limit;
6903
6904         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6905
6906         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6907 }
6908
6909 #ifdef CONFIG_SMP
6910 /*
6911  * This is how migration works:
6912  *
6913  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6914  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6915  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6916  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6917  *    thread off the CPU)
6918  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6919  *    task is still in the wrong runqueue.
6920  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6921  *    it and puts it into the right queue.
6922  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6923  * 7) we wake up and the migration is done.
6924  */
6925
6926 /*
6927  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6928  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6929  * is removed from the allowed bitmask.
6930  *
6931  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6932  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6933  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6934  */
6935 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6936 {
6937         struct migration_req req;
6938         unsigned long flags;
6939         struct rq *rq;
6940         int ret = 0;
6941
6942         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6943         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6944                 ret = -EINVAL;
6945                 goto out;
6946         }
6947
6948         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6949                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6950                 ret = -EINVAL;
6951                 goto out;
6952         }
6953
6954         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6955                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6956         else {
6957                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6958                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6959         }
6960
6961         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6962         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6963                 goto out;
6964
6965         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6966                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6967                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6968                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6969                 wait_for_completion(&req.done);
6970                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6971                 return 0;
6972         }
6973 out:
6974         task_rq_unlock(rq, &flags);
6975
6976         return ret;
6977 }
6978 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6979
6980 /*
6981  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6982  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6983  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6984  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6985  *
6986  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6987  * as the task is no longer on this CPU.
6988  *
6989  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6990  */
6991 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6992 {
6993         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6994         int ret = 0, on_rq;
6995
6996         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6997                 return ret;
6998
6999         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7000         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7001
7002         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7003         /* Already moved. */
7004         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7005                 goto done;
7006         /* Affinity changed (again). */
7007         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7008                 goto fail;
7009
7010         on_rq = p->se.on_rq;
7011         if (on_rq)
7012                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7013
7014         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7015         if (on_rq) {
7016                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7017                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7018         }
7019 done:
7020         ret = 1;
7021 fail:
7022         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7023         return ret;
7024 }
7025
7026 /*
7027  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7028  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7029  * another runqueue.
7030  */
7031 static int migration_thread(void *data)
7032 {
7033         int cpu = (long)data;
7034         struct rq *rq;
7035
7036         rq = cpu_rq(cpu);
7037         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7038
7039         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7040         while (!kthread_should_stop()) {
7041                 struct migration_req *req;
7042                 struct list_head *head;
7043
7044                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7045
7046                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7047                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7048                         goto wait_to_die;
7049                 }
7050
7051                 if (rq->active_balance) {
7052                         active_load_balance(rq, cpu);
7053                         rq->active_balance = 0;
7054                 }
7055
7056                 head = &rq->migration_queue;
7057
7058                 if (list_empty(head)) {
7059                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7060                         schedule();
7061                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7062                         continue;
7063                 }
7064                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7065                 list_del_init(head->next);
7066
7067                 spin_unlock(&rq->lock);
7068                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7069                 local_irq_enable();
7070
7071                 complete(&req->done);
7072         }
7073         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7074         return 0;
7075
7076 wait_to_die:
7077         /* Wait for kthread_stop */
7078         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7079         while (!kthread_should_stop()) {
7080                 schedule();
7081                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7082         }
7083         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7084         return 0;
7085 }
7086
7087 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7088
7089 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7090 {
7091         int ret;
7092
7093         local_irq_disable();
7094         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7095         local_irq_enable();
7096         return ret;
7097 }
7098
7099 /*
7100  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7101  */
7102 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7103 {
7104         int dest_cpu;
7105         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7106
7107 again:
7108         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7109         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7110                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7111                         goto move;
7112
7113         /* Any allowed, online CPU? */
7114         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7115         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7116                 goto move;
7117
7118         /* No more Mr. Nice Guy. */
7119         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7120                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7121                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7122
7123                 /*
7124                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7125                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7126                  * leave kernel.
7127                  */
7128                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7129                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7130                                "longer affine to cpu%d\n",
7131                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7132                 }
7133         }
7134
7135 move:
7136         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7137         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7138                 goto again;
7139 }
7140
7141 /*
7142  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7143  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7144  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7145  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7146  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7147  */
7148 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7149 {
7150         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7151         unsigned long flags;
7152
7153         local_irq_save(flags);
7154         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7155         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7156         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7157         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7158         local_irq_restore(flags);
7159 }
7160
7161 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7162 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7163 {
7164         struct task_struct *p, *t;
7165
7166         read_lock(&tasklist_lock);
7167
7168         do_each_thread(t, p) {
7169                 if (p == current)
7170                         continue;
7171
7172                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7173                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7174         } while_each_thread(t, p);
7175
7176         read_unlock(&tasklist_lock);
7177 }
7178
7179 /*
7180  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7181  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7182  * Used by CPU offline code.
7183  */
7184 void sched_idle_next(void)
7185 {
7186         int this_cpu = smp_processor_id();
7187         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7188         struct task_struct *p = rq->idle;
7189         unsigned long flags;
7190
7191         /* cpu has to be offline */
7192         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7193
7194         /*
7195          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7196          * and interrupts disabled on the current cpu.
7197          */
7198         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7199
7200         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7201
7202         update_rq_clock(rq);
7203         activate_task(rq, p, 0);
7204
7205         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7206 }
7207
7208 /*
7209  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7210  * offline.
7211  */
7212 void idle_task_exit(void)
7213 {
7214         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7215
7216         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7217
7218         if (mm != &init_mm)
7219                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7220         mmdrop(mm);
7221 }
7222
7223 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7224 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7225 {
7226         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7227
7228         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7229         BUG_ON(!p->exit_state);
7230
7231         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7232         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7233
7234         get_task_struct(p);
7235
7236         /*
7237          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7238          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7239          * fine.
7240          */
7241         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7242         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7243         spin_lock_irq(&rq->lock);
7244
7245         put_task_struct(p);
7246 }
7247
7248 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7249 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7250 {
7251         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7252         struct task_struct *next;
7253
7254         for ( ; ; ) {
7255                 if (!rq->nr_running)
7256                         break;
7257                 update_rq_clock(rq);
7258                 next = pick_next_task(rq);
7259                 if (!next)
7260                         break;
7261                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7262                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7263
7264         }
7265 }
7266
7267 /*
7268  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7269  */
7270 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7271 {
7272         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7273 }
7274 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7275
7276 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7277
7278 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7279         {
7280                 .procname       = "sched_domain",
7281                 .mode           = 0555,
7282         },
7283         {0, },
7284 };
7285
7286 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7287         {
7288                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7289                 .procname       = "kernel",
7290                 .mode           = 0555,
7291                 .child          = sd_ctl_dir,
7292         },
7293         {0, },
7294 };
7295
7296 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7297 {
7298         struct ctl_table *entry =
7299                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7300
7301         return entry;
7302 }
7303
7304 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7305 {
7306         struct ctl_table *entry;
7307
7308         /*
7309          * In the intermediate directories, both the child directory and
7310          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7311          * will always be set. In the lowest directory the names are
7312          * static strings and all have proc handlers.
7313          */
7314         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7315                 if (entry->child)
7316                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7317                 if (entry->proc_handler == NULL)
7318                         kfree(entry->procname);
7319         }
7320
7321         kfree(*tablep);
7322         *tablep = NULL;
7323 }
7324
7325 static void
7326 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7327                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7328                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7329 {
7330         entry->procname = procname;
7331         entry->data = data;
7332         entry->maxlen = maxlen;
7333         entry->mode = mode;
7334         entry->proc_handler = proc_handler;
7335 }
7336
7337 static struct ctl_table *
7338 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7339 {
7340         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7341
7342         if (table == NULL)
7343                 return NULL;
7344
7345         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7346                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7347         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7348                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7349         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7350                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7351         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7352                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7353         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7354                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7355         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7356                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7357         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7358                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7359         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7360                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7361         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7362                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7363         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7364                 &sd->cache_nice_tries,
7365                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7366         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7367                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7368         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7369                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7370         /* &table[12] is terminator */
7371
7372         return table;
7373 }
7374
7375 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7376 {
7377         struct ctl_table *entry, *table;
7378         struct sched_domain *sd;
7379         int domain_num = 0, i;
7380         char buf[32];
7381
7382         for_each_domain(cpu, sd)
7383                 domain_num++;
7384         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7385         if (table == NULL)
7386                 return NULL;
7387
7388         i = 0;
7389         for_each_domain(cpu, sd) {
7390                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7391                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7392                 entry->mode = 0555;
7393                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7394                 entry++;
7395                 i++;
7396         }
7397         return table;
7398 }
7399
7400 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7401 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7402 {
7403         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7404         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7405         char buf[32];
7406
7407         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7408         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7409
7410         if (entry == NULL)
7411                 return;
7412
7413         for_each_online_cpu(i) {
7414                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7415                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7416                 entry->mode = 0555;
7417                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7418                 entry++;
7419         }
7420
7421         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7422         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7423 }
7424
7425 /* may be called multiple times per register */
7426 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7427 {
7428         if (sd_sysctl_header)
7429                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7430         sd_sysctl_header = NULL;
7431         if (sd_ctl_dir[0].child)
7432                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7433 }
7434 #else
7435 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7436 {
7437 }
7438 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7439 {
7440 }
7441 #endif
7442
7443 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7444 {
7445         if (!rq->online) {
7446                 const struct sched_class *class;
7447
7448                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7449                 rq->online = 1;
7450
7451                 for_each_class(class) {
7452                         if (class->rq_online)
7453                                 class->rq_online(rq);
7454                 }
7455         }
7456 }
7457
7458 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7459 {
7460         if (rq->online) {
7461                 const struct sched_class *class;
7462
7463                 for_each_class(class) {
7464                         if (class->rq_offline)
7465                                 class->rq_offline(rq);
7466                 }
7467
7468                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7469                 rq->online = 0;
7470         }
7471 }
7472
7473 /*
7474  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7475  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7476  */
7477 static int __cpuinit
7478 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7479 {
7480         struct task_struct *p;
7481         int cpu = (long)hcpu;
7482         unsigned long flags;
7483         struct rq *rq;
7484
7485         switch (action) {
7486
7487         case CPU_UP_PREPARE:
7488         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7489                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7490                 if (IS_ERR(p))
7491                         return NOTIFY_BAD;
7492                 kthread_bind(p, cpu);
7493                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7494                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7495                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7496                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7497                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7498                 break;
7499
7500         case CPU_ONLINE:
7501         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7502                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7503                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7504
7505                 /* Update our root-domain */
7506                 rq = cpu_rq(cpu);
7507                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7508                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7509                 rq->calc_load_active = 0;
7510                 if (rq->rd) {
7511                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7512
7513                         set_rq_online(rq);
7514                 }
7515                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7516                 break;
7517
7518 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7519         case CPU_UP_CANCELED:
7520         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7521                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7522                         break;
7523                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7524                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7525                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7526                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7527                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7528                 break;
7529
7530         case CPU_DEAD:
7531         case CPU_DEAD_FROZEN:
7532                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7533                 migrate_live_tasks(cpu);
7534                 rq = cpu_rq(cpu);
7535                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7536                 rq->migration_thread = NULL;
7537                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7538                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7539                 update_rq_clock(rq);
7540                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7541                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7542                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7543                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7544                 migrate_dead_tasks(cpu);
7545                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7546                 cpuset_unlock();
7547                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7548                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7549                 calc_global_load_remove(rq);
7550                 /*
7551                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7552                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7553                  * the requestors.
7554                  */
7555                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7556                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7557                         struct migration_req *req;
7558
7559                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7560                                          struct migration_req, list);
7561                         list_del_init(&req->list);
7562                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7563                         complete(&req->done);
7564                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7565                 }
7566                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7567                 break;
7568
7569         case CPU_DYING:
7570         case CPU_DYING_FROZEN:
7571                 /* Update our root-domain */
7572                 rq = cpu_rq(cpu);
7573                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7574                 if (rq->rd) {
7575                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7576                         set_rq_offline(rq);
7577                 }
7578                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7579                 break;
7580 #endif
7581         }
7582         return NOTIFY_OK;
7583 }
7584
7585 /*
7586  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7587  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7588  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7589  */
7590 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7591         .notifier_call = migration_call,
7592         .priority = 10
7593 };
7594
7595 static int __init migration_init(void)
7596 {
7597         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7598         int err;
7599
7600         /* Start one for the boot CPU: */
7601         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7602         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7603         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7604         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7605
7606         return err;
7607 }
7608 early_initcall(migration_init);
7609 #endif
7610
7611 #ifdef CONFIG_SMP
7612
7613 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7614
7615 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7616                                   struct cpumask *groupmask)
7617 {
7618         struct sched_group *group = sd->groups;
7619         char str[256];
7620
7621         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7622         cpumask_clear(groupmask);
7623
7624         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7625
7626         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7627                 printk("does not load-balance\n");
7628                 if (sd->parent)
7629                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7630                                         " has parent");
7631                 return -1;
7632         }
7633
7634         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7635
7636         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7637                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7638                                 "CPU%d\n", cpu);
7639         }
7640         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7641                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7642                                 " CPU%d\n", cpu);
7643         }
7644
7645         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7646         do {
7647                 if (!group) {
7648                         printk("\n");
7649                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7650                         break;
7651                 }
7652
7653                 if (!group->__cpu_power) {
7654                         printk(KERN_CONT "\n");
7655                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7656                                         "set\n");
7657                         break;
7658                 }
7659
7660                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7661                         printk(KERN_CONT "\n");
7662                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7663                         break;
7664                 }
7665
7666                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7667                         printk(KERN_CONT "\n");
7668                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7669                         break;
7670                 }
7671
7672                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7673
7674                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7675
7676                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7677                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7678                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7679                                 group->__cpu_power);
7680                 }
7681
7682                 group = group->next;
7683         } while (group != sd->groups);
7684         printk(KERN_CONT "\n");
7685
7686         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7687                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7688
7689         if (sd->parent &&
7690             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7691                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7692                         "of domain->span\n");
7693         return 0;
7694 }
7695
7696 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7697 {
7698         cpumask_var_t groupmask;
7699         int level = 0;
7700
7701         if (!sd) {
7702                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7703                 return;
7704         }
7705
7706         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7707
7708         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7709                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7710                 return;
7711         }
7712
7713         for (;;) {
7714                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7715                         break;
7716                 level++;
7717                 sd = sd->parent;
7718                 if (!sd)
7719                         break;
7720         }
7721         free_cpumask_var(groupmask);
7722 }
7723 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7724 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7725 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7726
7727 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7728 {
7729         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7730                 return 1;
7731
7732         /* Following flags need at least 2 groups */
7733         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7734                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7735                          SD_BALANCE_FORK |
7736                          SD_BALANCE_EXEC |
7737                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7738                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7739                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7740                         return 0;
7741         }
7742
7743         /* Following flags don't use groups */
7744         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7745                          SD_WAKE_AFFINE |
7746                          SD_WAKE_BALANCE))
7747                 return 0;
7748
7749         return 1;
7750 }
7751
7752 static int
7753 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7754 {
7755         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7756
7757         if (sd_degenerate(parent))
7758                 return 1;
7759
7760         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7761                 return 0;
7762
7763         /* Does parent contain flags not in child? */
7764         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7765         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7766                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7767         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7768         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7769                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7770                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7771                                 SD_BALANCE_FORK |
7772                                 SD_BALANCE_EXEC |
7773                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7774                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7775                 if (nr_node_ids == 1)
7776                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7777         }
7778         if (~cflags & pflags)
7779                 return 0;
7780
7781         return 1;
7782 }
7783
7784 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7785 {
7786         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7787
7788         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7789         free_cpumask_var(rd->online);
7790         free_cpumask_var(rd->span);
7791         kfree(rd);
7792 }
7793
7794 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7795 {
7796         struct root_domain *old_rd = NULL;
7797         unsigned long flags;
7798
7799         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7800
7801         if (rq->rd) {
7802                 old_rd = rq->rd;
7803
7804                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7805                         set_rq_offline(rq);
7806
7807                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7808
7809                 /*
7810                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7811                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7812                  * in this function:
7813                  */
7814                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7815                         old_rd = NULL;
7816         }
7817
7818         atomic_inc(&rd->refcount);
7819         rq->rd = rd;
7820
7821         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7822         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7823                 set_rq_online(rq);
7824
7825         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7826
7827         if (old_rd)
7828                 free_rootdomain(old_rd);
7829 }
7830
7831 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7832 {
7833         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7834
7835         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7836
7837         if (bootmem)
7838                 gfp = GFP_NOWAIT;
7839
7840         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7841                 goto out;
7842         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7843                 goto free_span;
7844         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7845                 goto free_online;
7846
7847         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7848                 goto free_rto_mask;
7849         return 0;
7850
7851 free_rto_mask:
7852         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7853 free_online:
7854         free_cpumask_var(rd->online);
7855 free_span:
7856         free_cpumask_var(rd->span);
7857 out:
7858         return -ENOMEM;
7859 }
7860
7861 static void init_defrootdomain(void)
7862 {
7863         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7864
7865         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7866 }
7867
7868 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7869 {
7870         struct root_domain *rd;
7871
7872         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7873         if (!rd)
7874                 return NULL;
7875
7876         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7877                 kfree(rd);
7878                 return NULL;
7879         }
7880
7881         return rd;
7882 }
7883
7884 /*
7885  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7886  * hold the hotplug lock.
7887  */
7888 static void
7889 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7890 {
7891         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7892         struct sched_domain *tmp;
7893
7894         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7895         for (tmp = sd; tmp; ) {
7896                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7897                 if (!parent)
7898                         break;
7899
7900                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7901                         tmp->parent = parent->parent;
7902                         if (parent->parent)
7903                                 parent->parent->child = tmp;
7904                 } else
7905                         tmp = tmp->parent;
7906         }
7907
7908         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7909                 sd = sd->parent;
7910                 if (sd)
7911                         sd->child = NULL;
7912         }
7913
7914         sched_domain_debug(sd, cpu);
7915
7916         rq_attach_root(rq, rd);
7917         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7918 }
7919
7920 /* cpus with isolated domains */
7921 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7922
7923 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7924 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7925 {
7926         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7927         return 1;
7928 }
7929
7930 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7931
7932 /*
7933  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7934  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7935  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7936  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7937  *
7938  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7939  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7940  * and ->cpu_power to 0.
7941  */
7942 static void
7943 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7944                         const struct cpumask *cpu_map,
7945                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7946                                         struct sched_group **sg,
7947                                         struct cpumask *tmpmask),
7948                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7949 {
7950         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7951         int i;
7952
7953         cpumask_clear(covered);
7954
7955         for_each_cpu(i, span) {
7956                 struct sched_group *sg;
7957                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7958                 int j;
7959
7960                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7961                         continue;
7962
7963                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7964                 sg->__cpu_power = 0;
7965
7966                 for_each_cpu(j, span) {
7967                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7968                                 continue;
7969
7970                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7971                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7972                 }
7973                 if (!first)
7974                         first = sg;
7975                 if (last)
7976                         last->next = sg;
7977                 last = sg;
7978         }
7979         last->next = first;
7980 }
7981
7982 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7983
7984 #ifdef CONFIG_NUMA
7985
7986 /**
7987  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7988  * @node: node whose sched_domain we're building
7989  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7990  *
7991  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7992  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7993  *
7994  * Should use nodemask_t.
7995  */
7996 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7997 {
7998         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7999
8000         min_val = INT_MAX;
8001
8002         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8003                 /* Start at @node */
8004                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8005
8006                 if (!nr_cpus_node(n))
8007                         continue;
8008
8009                 /* Skip already used nodes */
8010                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8011                         continue;
8012
8013                 /* Simple min distance search */
8014                 val = node_distance(node, n);
8015
8016                 if (val < min_val) {
8017                         min_val = val;
8018                         best_node = n;
8019                 }
8020         }
8021
8022         node_set(best_node, *used_nodes);
8023         return best_node;
8024 }
8025
8026 /**
8027  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8028  * @node: node whose cpumask we're constructing
8029  * @span: resulting cpumask
8030  *
8031  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8032  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8033  * out optimally.
8034  */
8035 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8036 {
8037         nodemask_t used_nodes;
8038         int i;
8039
8040         cpumask_clear(span);
8041         nodes_clear(used_nodes);
8042
8043         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8044         node_set(node, used_nodes);
8045
8046         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8047                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8048
8049                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8050         }
8051 }
8052 #endif /* CONFIG_NUMA */
8053
8054 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8055
8056 /*
8057  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8058  *
8059  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8060  *   and struct sched_domain. )
8061  */
8062 struct static_sched_group {
8063         struct sched_group sg;
8064         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8065 };
8066
8067 struct static_sched_domain {
8068         struct sched_domain sd;
8069         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8070 };
8071
8072 /*
8073  * SMT sched-domains:
8074  */
8075 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8076 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8077 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8078
8079 static int
8080 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8081                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8082 {
8083         if (sg)
8084                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8085         return cpu;
8086 }
8087 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8088
8089 /*
8090  * multi-core sched-domains:
8091  */
8092 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8093 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8094 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8095 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8096
8097 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8098 static int
8099 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8100                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8101 {
8102         int group;
8103
8104         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8105         group = cpumask_first(mask);
8106         if (sg)
8107                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8108         return group;
8109 }
8110 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8111 static int
8112 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8113                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8114 {
8115         if (sg)
8116                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8117         return cpu;
8118 }
8119 #endif
8120
8121 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8122 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8123
8124 static int
8125 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8126                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8127 {
8128         int group;
8129 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8130         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8131         group = cpumask_first(mask);
8132 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8133         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8134         group = cpumask_first(mask);
8135 #else
8136         group = cpu;
8137 #endif
8138         if (sg)
8139                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8140         return group;
8141 }
8142
8143 #ifdef CONFIG_NUMA
8144 /*
8145  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8146  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8147  * gets dynamically allocated.
8148  */
8149 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8150 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8151
8152 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8153 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8154
8155 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8156                                  struct sched_group **sg,
8157                                  struct cpumask *nodemask)
8158 {
8159         int group;
8160
8161         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8162         group = cpumask_first(nodemask);
8163
8164         if (sg)
8165                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8166         return group;
8167 }
8168
8169 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8170 {
8171         struct sched_group *sg = group_head;
8172         int j;
8173
8174         if (!sg)
8175                 return;
8176         do {
8177                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8178                         struct sched_domain *sd;
8179
8180                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8181                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8182                                 /*
8183                                  * Only add "power" once for each
8184                                  * physical package.
8185                                  */
8186                                 continue;
8187                         }
8188
8189                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8190                 }
8191                 sg = sg->next;
8192         } while (sg != group_head);
8193 }
8194 #endif /* CONFIG_NUMA */
8195
8196 #ifdef CONFIG_NUMA
8197 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8198 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8199                               struct cpumask *nodemask)
8200 {
8201         int cpu, i;
8202
8203         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8204                 struct sched_group **sched_group_nodes
8205                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8206
8207                 if (!sched_group_nodes)
8208                         continue;
8209
8210                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8211                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8212
8213                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8214                         if (cpumask_empty(nodemask))
8215                                 continue;
8216
8217                         if (sg == NULL)
8218                                 continue;
8219                         sg = sg->next;
8220 next_sg:
8221                         oldsg = sg;
8222                         sg = sg->next;
8223                         kfree(oldsg);
8224                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8225                                 goto next_sg;
8226                 }
8227                 kfree(sched_group_nodes);
8228                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8229         }
8230 }
8231 #else /* !CONFIG_NUMA */
8232 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8233                               struct cpumask *nodemask)
8234 {
8235 }
8236 #endif /* CONFIG_NUMA */
8237
8238 /*
8239  * Initialize sched groups cpu_power.
8240  *
8241  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8242  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8243  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8244  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8245  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8246  * less cpu_power.
8247  *
8248  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
8249  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
8250  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
8251  */
8252 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8253 {
8254         struct sched_domain *child;
8255         struct sched_group *group;
8256
8257         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8258
8259         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8260                 return;
8261
8262         child = sd->child;
8263
8264         sd->groups->__cpu_power = 0;
8265
8266         /*
8267          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
8268          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
8269          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
8270          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
8271          * same sched domain.
8272          */
8273         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
8274                        (child->flags &
8275                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
8276                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
8277                 return;
8278         }
8279
8280         /*
8281          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
8282          */
8283         group = child->groups;
8284         do {
8285                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8286                 group = group->next;
8287         } while (group != child->groups);
8288 }
8289
8290 /*
8291  * Initializers for schedule domains
8292  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8293  */
8294
8295 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8296 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8297 #else
8298 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8299 #endif
8300
8301 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8302
8303 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8304 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8305 {                                                               \
8306         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8307         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8308         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8309         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8310 }
8311
8312 SD_INIT_FUNC(CPU)
8313 #ifdef CONFIG_NUMA
8314  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8315  SD_INIT_FUNC(NODE)
8316 #endif
8317 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8318  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8319 #endif
8320 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8321  SD_INIT_FUNC(MC)
8322 #endif
8323
8324 static int default_relax_domain_level = -1;
8325
8326 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8327 {
8328         unsigned long val;
8329
8330         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8331         if (val < SD_LV_MAX)
8332                 default_relax_domain_level = val;
8333
8334         return 1;
8335 }
8336 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8337
8338 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8339                                  struct sched_domain_attr *attr)
8340 {
8341         int request;
8342
8343         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8344                 if (default_relax_domain_level < 0)
8345                         return;
8346                 else
8347                         request = default_relax_domain_level;
8348         } else
8349                 request = attr->relax_domain_level;
8350         if (request < sd->level) {
8351                 /* turn off idle balance on this domain */
8352                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8353         } else {
8354                 /* turn on idle balance on this domain */
8355                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8356         }
8357 }
8358
8359 /*
8360  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8361  * to the individual cpus
8362  */
8363 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8364                                  struct sched_domain_attr *attr)
8365 {
8366         int i, err = -ENOMEM;
8367         struct root_domain *rd;
8368         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
8369                 tmpmask;
8370 #ifdef CONFIG_NUMA
8371         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
8372         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
8373         int sd_allnodes = 0;
8374
8375         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
8376                 goto out;
8377         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
8378                 goto free_domainspan;
8379         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8380                 goto free_covered;
8381 #endif
8382
8383         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8384                 goto free_notcovered;
8385         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8386                 goto free_nodemask;
8387         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8388                 goto free_this_sibling_map;
8389         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8390                 goto free_this_core_map;
8391         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8392                 goto free_send_covered;
8393
8394 #ifdef CONFIG_NUMA
8395         /*
8396          * Allocate the per-node list of sched groups
8397          */
8398         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8399                                     GFP_KERNEL);
8400         if (!sched_group_nodes) {
8401                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8402                 goto free_tmpmask;
8403         }
8404 #endif
8405
8406         rd = alloc_rootdomain();
8407         if (!rd) {
8408                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8409                 goto free_sched_groups;
8410         }
8411
8412 #ifdef CONFIG_NUMA
8413         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8414 #endif
8415
8416         /*
8417          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8418          */
8419         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8420                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8421
8422                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8423
8424 #ifdef CONFIG_NUMA
8425                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8426                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8427                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8428                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8429                         set_domain_attribute(sd, attr);
8430                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8431                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8432                         p = sd;
8433                         sd_allnodes = 1;
8434                 } else
8435                         p = NULL;
8436
8437                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8438                 SD_INIT(sd, NODE);
8439                 set_domain_attribute(sd, attr);
8440                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8441                 sd->parent = p;
8442                 if (p)
8443                         p->child = sd;
8444                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8445                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8446 #endif
8447
8448                 p = sd;
8449                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8450                 SD_INIT(sd, CPU);
8451                 set_domain_attribute(sd, attr);
8452                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8453                 sd->parent = p;
8454                 if (p)
8455                         p->child = sd;
8456                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8457
8458 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8459                 p = sd;
8460                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8461                 SD_INIT(sd, MC);
8462                 set_domain_attribute(sd, attr);
8463                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8464                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8465                 sd->parent = p;
8466                 p->child = sd;
8467                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8468 #endif
8469
8470 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8471                 p = sd;
8472                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8473                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8474                 set_domain_attribute(sd, attr);
8475                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8476                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8477                 sd->parent = p;
8478                 p->child = sd;
8479                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8480 #endif
8481         }
8482
8483 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8484         /* Set up CPU (sibling) groups */
8485         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8486                 cpumask_and(this_sibling_map,
8487                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8488                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8489                         continue;
8490
8491                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8492                                         &cpu_to_cpu_group,
8493                                         send_covered, tmpmask);
8494         }
8495 #endif
8496
8497 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8498         /* Set up multi-core groups */
8499         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8500                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8501                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8502                         continue;
8503
8504                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8505                                         &cpu_to_core_group,
8506                                         send_covered, tmpmask);
8507         }
8508 #endif
8509
8510         /* Set up physical groups */
8511         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8512                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8513                 if (cpumask_empty(nodemask))
8514                         continue;
8515
8516                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8517                                         &cpu_to_phys_group,
8518                                         send_covered, tmpmask);
8519         }
8520
8521 #ifdef CONFIG_NUMA
8522         /* Set up node groups */
8523         if (sd_allnodes) {
8524                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8525                                         &cpu_to_allnodes_group,
8526                                         send_covered, tmpmask);
8527         }
8528
8529         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8530                 /* Set up node groups */
8531                 struct sched_group *sg, *prev;
8532                 int j;
8533
8534                 cpumask_clear(covered);
8535                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8536                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8537                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8538                         continue;
8539                 }
8540
8541                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8542                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8543
8544                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8545                                   GFP_KERNEL, i);
8546                 if (!sg) {
8547                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8548                                 "node %d\n", i);
8549                         goto error;
8550                 }
8551                 sched_group_nodes[i] = sg;
8552                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8553                         struct sched_domain *sd;
8554
8555                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8556                         sd->groups = sg;
8557                 }
8558                 sg->__cpu_power = 0;
8559                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8560                 sg->next = sg;
8561                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8562                 prev = sg;
8563
8564                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8565                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8566
8567                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8568                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8569                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8570                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8571                                 break;
8572
8573                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8574                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8575                                 continue;
8576
8577                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8578                                           cpumask_size(),
8579                                           GFP_KERNEL, i);
8580                         if (!sg) {
8581                                 printk(KERN_WARNING
8582                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8583                                 goto error;
8584                         }
8585                         sg->__cpu_power = 0;
8586                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8587                         sg->next = prev->next;
8588                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8589                         prev->next = sg;
8590                         prev = sg;
8591                 }
8592         }
8593 #endif
8594
8595         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8596 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8597         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8598                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8599
8600                 init_sched_groups_power(i, sd);
8601         }
8602 #endif
8603 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8604         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8605                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8606
8607                 init_sched_groups_power(i, sd);
8608         }
8609 #endif
8610
8611         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8612                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8613
8614                 init_sched_groups_power(i, sd);
8615         }
8616
8617 #ifdef CONFIG_NUMA
8618         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8619                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8620
8621         if (sd_allnodes) {
8622                 struct sched_group *sg;
8623
8624                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8625                                                                 tmpmask);
8626                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8627         }
8628 #endif
8629
8630         /* Attach the domains */
8631         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8632                 struct sched_domain *sd;
8633 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8634                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8635 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8636                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8637 #else
8638                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8639 #endif
8640                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8641         }
8642
8643         err = 0;
8644
8645 free_tmpmask:
8646         free_cpumask_var(tmpmask);
8647 free_send_covered:
8648         free_cpumask_var(send_covered);
8649 free_this_core_map:
8650         free_cpumask_var(this_core_map);
8651 free_this_sibling_map:
8652         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8653 free_nodemask:
8654         free_cpumask_var(nodemask);
8655 free_notcovered:
8656 #ifdef CONFIG_NUMA
8657         free_cpumask_var(notcovered);
8658 free_covered:
8659         free_cpumask_var(covered);
8660 free_domainspan:
8661         free_cpumask_var(domainspan);
8662 out:
8663 #endif
8664         return err;
8665
8666 free_sched_groups:
8667 #ifdef CONFIG_NUMA
8668         kfree(sched_group_nodes);
8669 #endif
8670         goto free_tmpmask;
8671
8672 #ifdef CONFIG_NUMA
8673 error:
8674         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8675         free_rootdomain(rd);
8676         goto free_tmpmask;
8677 #endif
8678 }
8679
8680 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8681 {
8682         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8683 }
8684
8685 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8686 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8687 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8688                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8689
8690 /*
8691  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8692  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8693  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8694  */
8695 static cpumask_var_t fallback_doms;
8696
8697 /*
8698  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8699  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8700  * or 0 if it stayed the same.
8701  */
8702 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8703 {
8704         return 0;
8705 }
8706
8707 /*
8708  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8709  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8710  * exclude other special cases in the future.
8711  */
8712 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8713 {
8714         int err;
8715
8716         arch_update_cpu_topology();
8717         ndoms_cur = 1;
8718         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8719         if (!doms_cur)
8720                 doms_cur = fallback_doms;
8721         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8722         dattr_cur = NULL;
8723         err = build_sched_domains(doms_cur);
8724         register_sched_domain_sysctl();
8725
8726         return err;
8727 }
8728
8729 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8730                                        struct cpumask *tmpmask)
8731 {
8732         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8733 }
8734
8735 /*
8736  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8737  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8738  */
8739 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8740 {
8741         /* Save because hotplug lock held. */
8742         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8743         int i;
8744
8745         for_each_cpu(i, cpu_map)
8746                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8747         synchronize_sched();
8748         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8749 }
8750
8751 /* handle null as "default" */
8752 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8753                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8754 {
8755         struct sched_domain_attr tmp;
8756
8757         /* fast path */
8758         if (!new && !cur)
8759                 return 1;
8760
8761         tmp = SD_ATTR_INIT;
8762         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8763                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8764                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8765 }
8766
8767 /*
8768  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8769  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8770  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8771  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8772  *
8773  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8774  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8775  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8776  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8777  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8778  * it as it is.
8779  *
8780  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8781  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8782  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8783  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8784  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8785  * to be rebuilt.
8786  *
8787  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8788  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8789  * and it will not create the default domain.
8790  *
8791  * Call with hotplug lock held
8792  */
8793 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8794 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8795                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8796 {
8797         int i, j, n;
8798         int new_topology;
8799
8800         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8801
8802         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8803         unregister_sched_domain_sysctl();
8804
8805         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8806         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8807
8808         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8809
8810         /* Destroy deleted domains */
8811         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8812                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8813                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8814                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8815                                 goto match1;
8816                 }
8817                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8818                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8819 match1:
8820                 ;
8821         }
8822
8823         if (doms_new == NULL) {
8824                 ndoms_cur = 0;
8825                 doms_new = fallback_doms;
8826                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8827                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8828         }
8829
8830         /* Build new domains */
8831         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8832                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8833                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8834                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8835                                 goto match2;
8836                 }
8837                 /* no match - add a new doms_new */
8838                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8839                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8840 match2:
8841                 ;
8842         }
8843
8844         /* Remember the new sched domains */
8845         if (doms_cur != fallback_doms)
8846                 kfree(doms_cur);
8847         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8848         doms_cur = doms_new;
8849         dattr_cur = dattr_new;
8850         ndoms_cur = ndoms_new;
8851
8852         register_sched_domain_sysctl();
8853
8854         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8855 }
8856
8857 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8858 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8859 {
8860         get_online_cpus();
8861
8862         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8863         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8864
8865         rebuild_sched_domains();
8866         put_online_cpus();
8867 }
8868
8869 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8870 {
8871         unsigned int level = 0;
8872
8873         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8874                 return -EINVAL;
8875
8876         /*
8877          * level is always be positive so don't check for
8878          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8879          * What happens on 0 or 1 byte write,
8880          * need to check for count as well?
8881          */
8882
8883         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8884                 return -EINVAL;
8885
8886         if (smt)
8887                 sched_smt_power_savings = level;
8888         else
8889                 sched_mc_power_savings = level;
8890
8891         arch_reinit_sched_domains();
8892
8893         return count;
8894 }
8895
8896 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8897 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8898                                            char *page)
8899 {
8900         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8901 }
8902 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8903                                             const char *buf, size_t count)
8904 {
8905         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8906 }
8907 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8908                          sched_mc_power_savings_show,
8909                          sched_mc_power_savings_store);
8910 #endif
8911
8912 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8913 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8914                                             char *page)
8915 {
8916         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8917 }
8918 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8919                                              const char *buf, size_t count)
8920 {
8921         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8922 }
8923 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8924                    sched_smt_power_savings_show,
8925                    sched_smt_power_savings_store);
8926 #endif
8927
8928 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8929 {
8930         int err = 0;
8931
8932 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8933         if (smt_capable())
8934                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8935                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8936 #endif
8937 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8938         if (!err && mc_capable())
8939                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8940                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8941 #endif
8942         return err;
8943 }
8944 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8945
8946 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8947 /*
8948  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8949  * When cpusets are enabled they take over this function.
8950  */
8951 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8952                                 unsigned long action, void *hcpu)
8953 {
8954         switch (action) {
8955         case CPU_ONLINE:
8956         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8957         case CPU_DEAD:
8958         case CPU_DEAD_FROZEN:
8959                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8960                 return NOTIFY_OK;
8961
8962         default:
8963                 return NOTIFY_DONE;
8964         }
8965 }
8966 #endif
8967
8968 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8969                                 unsigned long action, void *hcpu)
8970 {
8971         int cpu = (int)(long)hcpu;
8972
8973         switch (action) {
8974         case CPU_DOWN_PREPARE:
8975         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8976                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8977                 return NOTIFY_OK;
8978
8979         case CPU_DOWN_FAILED:
8980         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8981         case CPU_ONLINE:
8982         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8983                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8984                 return NOTIFY_OK;
8985
8986         default:
8987                 return NOTIFY_DONE;
8988         }
8989 }
8990
8991 void __init sched_init_smp(void)
8992 {
8993         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8994
8995         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8996
8997 #if defined(CONFIG_NUMA)
8998         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8999                                                                 GFP_KERNEL);
9000         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9001 #endif
9002         get_online_cpus();
9003         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9004         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9005         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9006         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9007                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9008         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9009         put_online_cpus();
9010
9011 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9012         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9013         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9014 #endif
9015
9016         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9017         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9018
9019         init_hrtick();
9020
9021         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9022         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9023                 BUG();
9024         sched_init_granularity();
9025         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9026
9027         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9028         init_sched_rt_class();
9029 }
9030 #else
9031 void __init sched_init_smp(void)
9032 {
9033         sched_init_granularity();
9034 }
9035 #endif /* CONFIG_SMP */
9036
9037 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9038
9039 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9040 {
9041         return in_lock_functions(addr) ||
9042                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9043                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9044 }
9045
9046 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9047 {
9048         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9049         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9050 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9051         cfs_rq->rq = rq;
9052 #endif
9053         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9054 }
9055
9056 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9057 {
9058         struct rt_prio_array *array;
9059         int i;
9060
9061         array = &rt_rq->active;
9062         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9063                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9064                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9065         }
9066         /* delimiter for bitsearch: */
9067         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9068
9069 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9070         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9071 #ifdef CONFIG_SMP
9072         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9073 #endif
9074 #endif
9075 #ifdef CONFIG_SMP
9076         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9077         rt_rq->overloaded = 0;
9078         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
9079 #endif
9080
9081         rt_rq->rt_time = 0;
9082         rt_rq->rt_throttled = 0;
9083         rt_rq->rt_runtime = 0;
9084         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9085
9086 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9087         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9088         rt_rq->rq = rq;
9089 #endif
9090 }
9091
9092 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9093 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9094                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9095                                 struct sched_entity *parent)
9096 {
9097         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9098         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9099         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9100         cfs_rq->tg = tg;
9101         if (add)
9102                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9103
9104         tg->se[cpu] = se;
9105         /* se could be NULL for init_task_group */
9106         if (!se)
9107                 return;
9108
9109         if (!parent)
9110                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9111         else
9112                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9113
9114         se->my_q = cfs_rq;
9115         se->load.weight = tg->shares;
9116         se->load.inv_weight = 0;
9117         se->parent = parent;
9118 }
9119 #endif
9120
9121 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9122 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9123                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9124                 struct sched_rt_entity *parent)
9125 {
9126         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9127
9128         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9129         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9130         rt_rq->tg = tg;
9131         rt_rq->rt_se = rt_se;
9132         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9133         if (add)
9134                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9135
9136         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9137         if (!rt_se)
9138                 return;
9139
9140         if (!parent)
9141                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9142         else
9143                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9144
9145         rt_se->my_q = rt_rq;
9146         rt_se->parent = parent;
9147         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9148 }
9149 #endif
9150
9151 void __init sched_init(void)
9152 {
9153         int i, j;
9154         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9155
9156 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9157         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9158 #endif
9159 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9160         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9161 #endif
9162 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9163         alloc_size *= 2;
9164 #endif
9165 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9166         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9167 #endif
9168         /*
9169          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9170          * we use alloc_bootmem().
9171          */
9172         if (alloc_size) {
9173                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9174
9175 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9176                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9177                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9178
9179                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9180                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9181
9182 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9183                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9184                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9185
9186                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9187                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9188 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9189 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9190 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9191                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9192                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9193
9194                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9195                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9196
9197 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9198                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9199                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9200
9201                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9202                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9203 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9204 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9205 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9206                 for_each_possible_cpu(i) {
9207                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9208                         ptr += cpumask_size();
9209                 }
9210 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9211         }
9212
9213 #ifdef CONFIG_SMP
9214         init_defrootdomain();
9215 #endif
9216
9217         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9218                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9219
9220 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9221         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9222                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9223 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9224         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9225                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9226 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9227 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9228
9229 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9230         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9231         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9232
9233 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9234         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9235         init_task_group.parent = &root_task_group;
9236         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9237 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9238 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9239
9240         for_each_possible_cpu(i) {
9241                 struct rq *rq;
9242
9243                 rq = cpu_rq(i);
9244                 spin_lock_init(&rq->lock);
9245                 rq->nr_running = 0;
9246                 rq->calc_load_active = 0;
9247                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9248                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9249                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9250 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9251                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9252                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9254                 /*
9255                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9256                  *
9257                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9258                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9259                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9260                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9261                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9262                  * (se->load.weight).
9263                  *
9264                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9265                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9266                  * then A0's share of the cpu resource is:
9267                  *
9268                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9269                  *
9270                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9271                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9272                  */
9273                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9274 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9275                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9276                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9277                 /*
9278                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9279                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9280                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9281                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9282                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9283                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9284                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9285                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9286                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9287                  */
9288                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9289                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
9290                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9291                                 root_task_group.se[i]);
9292
9293 #endif
9294 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9295
9296                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9297 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9298                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9299 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9300                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9301 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9302                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9303                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9304                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9305                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9306                                 root_task_group.rt_se[i]);
9307 #endif
9308 #endif
9309
9310                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9311                         rq->cpu_load[j] = 0;
9312 #ifdef CONFIG_SMP
9313                 rq->sd = NULL;
9314                 rq->rd = NULL;
9315                 rq->active_balance = 0;
9316                 rq->next_balance = jiffies;
9317                 rq->push_cpu = 0;
9318                 rq->cpu = i;
9319                 rq->online = 0;
9320                 rq->migration_thread = NULL;
9321                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9322                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9323 #endif
9324                 init_rq_hrtick(rq);
9325                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9326         }
9327
9328         set_load_weight(&init_task);
9329
9330 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9331         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9332 #endif
9333
9334 #ifdef CONFIG_SMP
9335         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9336 #endif
9337
9338 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9339         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9340 #endif
9341
9342         /*
9343          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9344          */
9345         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9346         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9347
9348         /*
9349          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9350          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9351          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9352          * when this runqueue becomes "idle".
9353          */
9354         init_idle(current, smp_processor_id());
9355
9356         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9357
9358         /*
9359          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9360          */
9361         current->sched_class = &fair_sched_class;
9362
9363         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9364         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9365 #ifdef CONFIG_SMP
9366 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9367         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9368         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9369 #endif
9370         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9371 #endif /* SMP */
9372
9373         perf_counter_init();
9374
9375         scheduler_running = 1;
9376 }
9377
9378 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9379 void __might_sleep(char *file, int line)
9380 {
9381 #ifdef in_atomic
9382         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9383
9384         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
9385                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9386                 return;
9387         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9388                 return;
9389         prev_jiffy = jiffies;
9390
9391         printk(KERN_ERR
9392                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9393                         file, line);
9394         printk(KERN_ERR
9395                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9396                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9397                         current->pid, current->comm);
9398
9399         debug_show_held_locks(current);
9400         if (irqs_disabled())
9401                 print_irqtrace_events(current);
9402         dump_stack();
9403 #endif
9404 }
9405 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9406 #endif
9407
9408 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9409 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9410 {
9411         int on_rq;
9412
9413         update_rq_clock(rq);
9414         on_rq = p->se.on_rq;
9415         if (on_rq)
9416                 deactivate_task(rq, p, 0);
9417         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9418         if (on_rq) {
9419                 activate_task(rq, p, 0);
9420                 resched_task(rq->curr);
9421         }
9422 }
9423
9424 void normalize_rt_tasks(void)
9425 {
9426         struct task_struct *g, *p;
9427         unsigned long flags;
9428         struct rq *rq;
9429
9430         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9431         do_each_thread(g, p) {
9432                 /*
9433                  * Only normalize user tasks:
9434                  */
9435                 if (!p->mm)
9436                         continue;
9437
9438                 p->se.exec_start                = 0;
9439 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9440                 p->se.wait_start                = 0;
9441                 p->se.sleep_start               = 0;
9442                 p->se.block_start               = 0;
9443 #endif
9444
9445                 if (!rt_task(p)) {
9446                         /*
9447                          * Renice negative nice level userspace
9448                          * tasks back to 0:
9449                          */
9450                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9451                                 set_user_nice(p, 0);
9452                         continue;
9453                 }
9454
9455                 spin_lock(&p->pi_lock);
9456                 rq = __task_rq_lock(p);
9457
9458                 normalize_task(rq, p);
9459
9460                 __task_rq_unlock(rq);
9461                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9462         } while_each_thread(g, p);
9463
9464         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9465 }
9466
9467 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9468
9469 #ifdef CONFIG_IA64
9470 /*
9471  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9472  *
9473  * They can only be called when the whole system has been
9474  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9475  * activity can take place. Using them for anything else would
9476  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9477  * under any other configuration.
9478  */
9479
9480 /**
9481  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9482  * @cpu: the processor in question.
9483  *
9484  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9485  */
9486 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9487 {
9488         return cpu_curr(cpu);
9489 }
9490
9491 /**
9492  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9493  * @cpu: the processor in question.
9494  * @p: the task pointer to set.
9495  *
9496  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9497  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9498  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9499  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9500  * and caller must save the original value of the current task (see
9501  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9502  * re-starting the system.
9503  *
9504  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9505  */
9506 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9507 {
9508         cpu_curr(cpu) = p;
9509 }
9510
9511 #endif
9512
9513 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9514 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9515 {
9516         int i;
9517
9518         for_each_possible_cpu(i) {
9519                 if (tg->cfs_rq)
9520                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9521                 if (tg->se)
9522                         kfree(tg->se[i]);
9523         }
9524
9525         kfree(tg->cfs_rq);
9526         kfree(tg->se);
9527 }
9528
9529 static
9530 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9531 {
9532         struct cfs_rq *cfs_rq;
9533         struct sched_entity *se;
9534         struct rq *rq;
9535         int i;
9536
9537         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9538         if (!tg->cfs_rq)
9539                 goto err;
9540         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9541         if (!tg->se)
9542                 goto err;
9543
9544         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9545
9546         for_each_possible_cpu(i) {
9547                 rq = cpu_rq(i);
9548
9549                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9550                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9551                 if (!cfs_rq)
9552                         goto err;
9553
9554                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9555                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9556                 if (!se)
9557                         goto err;
9558
9559                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9560         }
9561
9562         return 1;
9563
9564  err:
9565         return 0;
9566 }
9567
9568 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9569 {
9570         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9571                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9572 }
9573
9574 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9575 {
9576         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9577 }
9578 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9579 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9580 {
9581 }
9582
9583 static inline
9584 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9585 {
9586         return 1;
9587 }
9588
9589 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9590 {
9591 }
9592
9593 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9594 {
9595 }
9596 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9597
9598 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9599 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9600 {
9601         int i;
9602
9603         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9604
9605         for_each_possible_cpu(i) {
9606                 if (tg->rt_rq)
9607                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9608                 if (tg->rt_se)
9609                         kfree(tg->rt_se[i]);
9610         }
9611
9612         kfree(tg->rt_rq);
9613         kfree(tg->rt_se);
9614 }
9615
9616 static
9617 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9618 {
9619         struct rt_rq *rt_rq;
9620         struct sched_rt_entity *rt_se;
9621         struct rq *rq;
9622         int i;
9623
9624         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9625         if (!tg->rt_rq)
9626                 goto err;
9627         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9628         if (!tg->rt_se)
9629                 goto err;
9630
9631         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9632                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9633
9634         for_each_possible_cpu(i) {
9635                 rq = cpu_rq(i);
9636
9637                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9638                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9639                 if (!rt_rq)
9640                         goto err;
9641
9642                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9643                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9644                 if (!rt_se)
9645                         goto err;
9646
9647                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9648         }
9649
9650         return 1;
9651
9652  err:
9653         return 0;
9654 }
9655
9656 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9657 {
9658         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9659                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9660 }
9661
9662 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9663 {
9664         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9665 }
9666 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9667 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9668 {
9669 }
9670
9671 static inline
9672 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9673 {
9674         return 1;
9675 }
9676
9677 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9678 {
9679 }
9680
9681 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9682 {
9683 }
9684 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9685
9686 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9687 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9688 {
9689         free_fair_sched_group(tg);
9690         free_rt_sched_group(tg);
9691         kfree(tg);
9692 }
9693
9694 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9695 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9696 {
9697         struct task_group *tg;
9698         unsigned long flags;
9699         int i;
9700
9701         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9702         if (!tg)
9703                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9704
9705         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9706                 goto err;
9707
9708         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9709                 goto err;
9710
9711         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9712         for_each_possible_cpu(i) {
9713                 register_fair_sched_group(tg, i);
9714                 register_rt_sched_group(tg, i);
9715         }
9716         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9717
9718         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9719
9720         tg->parent = parent;
9721         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9722         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9723         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9724
9725         return tg;
9726
9727 err:
9728         free_sched_group(tg);
9729         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9730 }
9731
9732 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9733 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9734 {
9735         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9736         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9737 }
9738
9739 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9740 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9741 {
9742         unsigned long flags;
9743         int i;
9744
9745         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9746         for_each_possible_cpu(i) {
9747                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9748                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9749         }
9750         list_del_rcu(&tg->list);
9751         list_del_rcu(&tg->siblings);
9752         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9753
9754         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9755         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9756 }
9757
9758 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9759  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9760  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9761  *      reflect its new group.
9762  */
9763 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9764 {
9765         int on_rq, running;
9766         unsigned long flags;
9767         struct rq *rq;
9768
9769         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9770
9771         update_rq_clock(rq);
9772
9773         running = task_current(rq, tsk);
9774         on_rq = tsk->se.on_rq;
9775
9776         if (on_rq)
9777                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9778         if (unlikely(running))
9779                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9780
9781         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9782
9783 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9784         if (tsk->sched_class->moved_group)
9785                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9786 #endif
9787
9788         if (unlikely(running))
9789                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9790         if (on_rq)
9791                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9792
9793         task_rq_unlock(rq, &flags);
9794 }
9795 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9796
9797 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9798 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9799 {
9800         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9801         int on_rq;
9802
9803         on_rq = se->on_rq;
9804         if (on_rq)
9805                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9806
9807         se->load.weight = shares;
9808         se->load.inv_weight = 0;
9809
9810         if (on_rq)
9811                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9812 }
9813
9814 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9815 {
9816         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9817         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9818         unsigned long flags;
9819
9820         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9821         __set_se_shares(se, shares);
9822         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9823 }
9824
9825 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9826
9827 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9828 {
9829         int i;
9830         unsigned long flags;
9831
9832         /*
9833          * We can't change the weight of the root cgroup.
9834          */
9835         if (!tg->se[0])
9836                 return -EINVAL;
9837
9838         if (shares < MIN_SHARES)
9839                 shares = MIN_SHARES;
9840         else if (shares > MAX_SHARES)
9841                 shares = MAX_SHARES;
9842
9843         mutex_lock(&shares_mutex);
9844         if (tg->shares == shares)
9845                 goto done;
9846
9847         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9848         for_each_possible_cpu(i)
9849                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9850         list_del_rcu(&tg->siblings);
9851         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9852
9853         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9854         synchronize_sched();
9855
9856         /*
9857          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9858          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9859          */
9860         tg->shares = shares;
9861         for_each_possible_cpu(i) {
9862                 /*
9863                  * force a rebalance
9864                  */
9865                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9866                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9867         }
9868
9869         /*
9870          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9871          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9872          */
9873         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9874         for_each_possible_cpu(i)
9875                 register_fair_sched_group(tg, i);
9876         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9877         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9878 done:
9879         mutex_unlock(&shares_mutex);
9880         return 0;
9881 }
9882
9883 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9884 {
9885         return tg->shares;
9886 }
9887 #endif
9888
9889 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9890 /*
9891  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9892  */
9893 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9894
9895 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9896 {
9897         if (runtime == RUNTIME_INF)
9898                 return 1ULL << 20;
9899
9900         return div64_u64(runtime << 20, period);
9901 }
9902
9903 /* Must be called with tasklist_lock held */
9904 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9905 {
9906         struct task_struct *g, *p;
9907
9908         do_each_thread(g, p) {
9909                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9910                         return 1;
9911         } while_each_thread(g, p);
9912
9913         return 0;
9914 }
9915
9916 struct rt_schedulable_data {
9917         struct task_group *tg;
9918         u64 rt_period;
9919         u64 rt_runtime;
9920 };
9921
9922 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9923 {
9924         struct rt_schedulable_data *d = data;
9925         struct task_group *child;
9926         unsigned long total, sum = 0;
9927         u64 period, runtime;
9928
9929         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9930         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9931
9932         if (tg == d->tg) {
9933                 period = d->rt_period;
9934                 runtime = d->rt_runtime;
9935         }
9936
9937 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9938         if (tg == &root_task_group) {
9939                 period = global_rt_period();
9940                 runtime = global_rt_runtime();
9941         }
9942 #endif
9943
9944         /*
9945          * Cannot have more runtime than the period.
9946          */
9947         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9948                 return -EINVAL;
9949
9950         /*
9951          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9952          */
9953         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9954                 return -EBUSY;
9955
9956         total = to_ratio(period, runtime);
9957
9958         /*
9959          * Nobody can have more than the global setting allows.
9960          */
9961         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9962                 return -EINVAL;
9963
9964         /*
9965          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9966          */
9967         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9968                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9969                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9970
9971                 if (child == d->tg) {
9972                         period = d->rt_period;
9973                         runtime = d->rt_runtime;
9974                 }
9975
9976                 sum += to_ratio(period, runtime);
9977         }
9978
9979         if (sum > total)
9980                 return -EINVAL;
9981
9982         return 0;
9983 }
9984
9985 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9986 {
9987         struct rt_schedulable_data data = {
9988                 .tg = tg,
9989                 .rt_period = period,
9990                 .rt_runtime = runtime,
9991         };
9992
9993         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9994 }
9995
9996 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9997                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9998 {
9999         int i, err = 0;
10000
10001         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10002         read_lock(&tasklist_lock);
10003         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10004         if (err)
10005                 goto unlock;
10006
10007         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10008         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10009         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10010
10011         for_each_possible_cpu(i) {
10012                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10013
10014                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10015                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10016                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10017         }
10018         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10019  unlock:
10020         read_unlock(&tasklist_lock);
10021         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10022
10023         return err;
10024 }
10025
10026 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10027 {
10028         u64 rt_runtime, rt_period;
10029
10030         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10031         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10032         if (rt_runtime_us < 0)
10033                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10034
10035         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10036 }
10037
10038 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10039 {
10040         u64 rt_runtime_us;
10041
10042         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10043                 return -1;
10044
10045         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10046         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10047         return rt_runtime_us;
10048 }
10049
10050 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10051 {
10052         u64 rt_runtime, rt_period;
10053
10054         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10055         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10056
10057         if (rt_period == 0)
10058                 return -EINVAL;
10059
10060         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10061 }
10062
10063 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10064 {
10065         u64 rt_period_us;
10066
10067         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10068         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10069         return rt_period_us;
10070 }
10071
10072 static int sched_rt_global_constraints(void)
10073 {
10074         u64 runtime, period;
10075         int ret = 0;
10076
10077         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10078                 return -EINVAL;
10079
10080         runtime = global_rt_runtime();
10081         period = global_rt_period();
10082
10083         /*
10084          * Sanity check on the sysctl variables.
10085          */
10086         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10087                 return -EINVAL;
10088
10089         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10090         read_lock(&tasklist_lock);
10091         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10092         read_unlock(&tasklist_lock);
10093         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10094
10095         return ret;
10096 }
10097
10098 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10099 {
10100         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10101         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10102                 return 0;
10103
10104         return 1;
10105 }
10106
10107 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10108 static int sched_rt_global_constraints(void)
10109 {
10110         unsigned long flags;
10111         int i;
10112
10113         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10114                 return -EINVAL;
10115
10116         /*
10117          * There's always some RT tasks in the root group
10118          * -- migration, kstopmachine etc..
10119          */
10120         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10121                 return -EBUSY;
10122
10123         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10124         for_each_possible_cpu(i) {
10125                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10126
10127                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10128                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10129                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10130         }
10131         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10132
10133         return 0;
10134 }
10135 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10136
10137 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10138                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10139                 loff_t *ppos)
10140 {
10141         int ret;
10142         int old_period, old_runtime;
10143         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10144
10145         mutex_lock(&mutex);
10146         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10147         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10148
10149         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10150
10151         if (!ret && write) {
10152                 ret = sched_rt_global_constraints();
10153                 if (ret) {
10154                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10155                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10156                 } else {
10157                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10158                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10159                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10160                 }
10161         }
10162         mutex_unlock(&mutex);
10163
10164         return ret;
10165 }
10166
10167 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10168
10169 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10170 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10171 {
10172         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10173                             struct task_group, css);
10174 }
10175
10176 static struct cgroup_subsys_state *
10177 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10178 {
10179         struct task_group *tg, *parent;
10180
10181         if (!cgrp->parent) {
10182                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10183                 return &init_task_group.css;
10184         }
10185
10186         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10187         tg = sched_create_group(parent);
10188         if (IS_ERR(tg))
10189                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10190
10191         return &tg->css;
10192 }
10193
10194 static void
10195 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10196 {
10197         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10198
10199         sched_destroy_group(tg);
10200 }
10201
10202 static int
10203 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10204                       struct task_struct *tsk)
10205 {
10206 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10207         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10208                 return -EINVAL;
10209 #else
10210         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10211         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10212                 return -EINVAL;
10213 #endif
10214
10215         return 0;
10216 }
10217
10218 static void
10219 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10220                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10221 {
10222         sched_move_task(tsk);
10223 }
10224
10225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10226 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10227                                 u64 shareval)
10228 {
10229         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10230 }
10231
10232 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10233 {
10234         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10235
10236         return (u64) tg->shares;
10237 }
10238 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10239
10240 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10241 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10242                                 s64 val)
10243 {
10244         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10245 }
10246
10247 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10248 {
10249         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10250 }
10251
10252 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10253                 u64 rt_period_us)
10254 {
10255         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10256 }
10257
10258 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10259 {
10260         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10261 }
10262 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10263
10264 static struct cftype cpu_files[] = {
10265 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10266         {
10267                 .name = "shares",
10268                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10269                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10270         },
10271 #endif
10272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10273         {
10274                 .name = "rt_runtime_us",
10275                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10276                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10277         },
10278         {
10279                 .name = "rt_period_us",
10280                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10281                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10282         },
10283 #endif
10284 };
10285
10286 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10287 {
10288         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10289 }
10290
10291 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10292         .name           = "cpu",
10293         .create         = cpu_cgroup_create,
10294         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10295         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10296         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10297         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10298         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10299         .early_init     = 1,
10300 };
10301
10302 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10303
10304 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10305
10306 /*
10307  * CPU accounting code for task groups.
10308  *
10309  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10310  * (balbir@in.ibm.com).
10311  */
10312
10313 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10314 struct cpuacct {
10315         struct cgroup_subsys_state css;
10316         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10317         u64 *cpuusage;
10318         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10319         struct cpuacct *parent;
10320 };
10321
10322 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10323
10324 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10325 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10326 {
10327         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10328                             struct cpuacct, css);
10329 }
10330
10331 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10332 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10333 {
10334         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10335                             struct cpuacct, css);
10336 }
10337
10338 /* create a new cpu accounting group */
10339 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10340         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10341 {
10342         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10343         int i;
10344
10345         if (!ca)
10346                 goto out;
10347
10348         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10349         if (!ca->cpuusage)
10350                 goto out_free_ca;
10351
10352         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10353                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10354                         goto out_free_counters;
10355
10356         if (cgrp->parent)
10357                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10358
10359         return &ca->css;
10360
10361 out_free_counters:
10362         while (--i >= 0)
10363                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10364         free_percpu(ca->cpuusage);
10365 out_free_ca:
10366         kfree(ca);
10367 out:
10368         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10369 }
10370
10371 /* destroy an existing cpu accounting group */
10372 static void
10373 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10374 {
10375         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10376         int i;
10377
10378         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10379                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10380         free_percpu(ca->cpuusage);
10381         kfree(ca);
10382 }
10383
10384 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10385 {
10386         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10387         u64 data;
10388
10389 #ifndef CONFIG_64BIT
10390         /*
10391          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10392          */
10393         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10394         data = *cpuusage;
10395         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10396 #else
10397         data = *cpuusage;
10398 #endif
10399
10400         return data;
10401 }
10402
10403 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10404 {
10405         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10406
10407 #ifndef CONFIG_64BIT
10408         /*
10409          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10410          */
10411         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10412         *cpuusage = val;
10413         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10414 #else
10415         *cpuusage = val;
10416 #endif
10417 }
10418
10419 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10420 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10421 {
10422         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10423         u64 totalcpuusage = 0;
10424         int i;
10425
10426         for_each_present_cpu(i)
10427                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10428
10429         return totalcpuusage;
10430 }
10431
10432 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10433                                                                 u64 reset)
10434 {
10435         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10436         int err = 0;
10437         int i;
10438
10439         if (reset) {
10440                 err = -EINVAL;
10441                 goto out;
10442         }
10443
10444         for_each_present_cpu(i)
10445                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10446
10447 out:
10448         return err;
10449 }
10450
10451 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10452                                    struct seq_file *m)
10453 {
10454         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10455         u64 percpu;
10456         int i;
10457
10458         for_each_present_cpu(i) {
10459                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10460                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10461         }
10462         seq_printf(m, "\n");
10463         return 0;
10464 }
10465
10466 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10467         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10468         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10469 };
10470
10471 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10472                 struct cgroup_map_cb *cb)
10473 {
10474         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10475         int i;
10476
10477         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10478                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10479                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10480                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10481         }
10482         return 0;
10483 }
10484
10485 static struct cftype files[] = {
10486         {
10487                 .name = "usage",
10488                 .read_u64 = cpuusage_read,
10489                 .write_u64 = cpuusage_write,
10490         },
10491         {
10492                 .name = "usage_percpu",
10493                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10494         },
10495         {
10496                 .name = "stat",
10497                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10498         },
10499 };
10500
10501 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10502 {
10503         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10504 }
10505
10506 /*
10507  * charge this task's execution time to its accounting group.
10508  *
10509  * called with rq->lock held.
10510  */
10511 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10512 {
10513         struct cpuacct *ca;
10514         int cpu;
10515
10516         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10517                 return;
10518
10519         cpu = task_cpu(tsk);
10520
10521         rcu_read_lock();
10522
10523         ca = task_ca(tsk);
10524
10525         for (; ca; ca = ca->parent) {
10526                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10527                 *cpuusage += cputime;
10528         }
10529
10530         rcu_read_unlock();
10531 }
10532
10533 /*
10534  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10535  */
10536 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10537                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10538 {
10539         struct cpuacct *ca;
10540
10541         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10542                 return;
10543
10544         rcu_read_lock();
10545         ca = task_ca(tsk);
10546
10547         do {
10548                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10549                 ca = ca->parent;
10550         } while (ca);
10551         rcu_read_unlock();
10552 }
10553
10554 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10555         .name = "cpuacct",
10556         .create = cpuacct_create,
10557         .destroy = cpuacct_destroy,
10558         .populate = cpuacct_populate,
10559         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10560 };
10561 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */