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