Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mingo/linux...
[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/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
99
100 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
101 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
102
103 /*
104  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
105  *
106  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
107  * Timeslices get refilled after they expire.
108  */
109 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
110
111 /*
112  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
113  */
114 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
115
116 #ifdef CONFIG_SMP
117 /*
118  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
119  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
120  */
121 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
122 {
123         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
124 }
125
126 /*
127  * Each time a sched group cpu_power is changed,
128  * we must compute its reciprocal value
129  */
130 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
131 {
132         sg->__cpu_power += val;
133         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
134 }
135 #endif
136
137 static inline int rt_policy(int policy)
138 {
139         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
140                 return 1;
141         return 0;
142 }
143
144 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
145 {
146         return rt_policy(p->policy);
147 }
148
149 /*
150  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
151  */
152 struct rt_prio_array {
153         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
154         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
155 };
156
157 struct rt_bandwidth {
158         /* nests inside the rq lock: */
159         spinlock_t              rt_runtime_lock;
160         ktime_t                 rt_period;
161         u64                     rt_runtime;
162         struct hrtimer          rt_period_timer;
163 };
164
165 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
166
167 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
168
169 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
170 {
171         struct rt_bandwidth *rt_b =
172                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
173         ktime_t now;
174         int overrun;
175         int idle = 0;
176
177         for (;;) {
178                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
179                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
180
181                 if (!overrun)
182                         break;
183
184                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
185         }
186
187         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
188 }
189
190 static
191 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
192 {
193         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
194         rt_b->rt_runtime = runtime;
195
196         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
197
198         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
199                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
200         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
201         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
202 }
203
204 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
205 {
206         ktime_t now;
207
208         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
209                 return;
210
211         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                 return;
213
214         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
215         for (;;) {
216                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
217                         break;
218
219                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
220                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
221                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
222                               rt_b->rt_period_timer.expires,
223                               HRTIMER_MODE_ABS);
224         }
225         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
226 }
227
228 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
229 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
230 {
231         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
232 }
233 #endif
234
235 /*
236  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
237  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
238  */
239 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
240
241 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
242
243 #include <linux/cgroup.h>
244
245 struct cfs_rq;
246
247 static LIST_HEAD(task_groups);
248
249 /* task group related information */
250 struct task_group {
251 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
252         struct cgroup_subsys_state css;
253 #endif
254
255 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
256         /* schedulable entities of this group on each cpu */
257         struct sched_entity **se;
258         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
259         struct cfs_rq **cfs_rq;
260         unsigned long shares;
261 #endif
262
263 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
264         struct sched_rt_entity **rt_se;
265         struct rt_rq **rt_rq;
266
267         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
268 #endif
269
270         struct rcu_head rcu;
271         struct list_head list;
272
273         struct task_group *parent;
274         struct list_head siblings;
275         struct list_head children;
276 };
277
278 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
279
280 /*
281  * Root task group.
282  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
283  *      be a child to this group.
284  */
285 struct task_group root_task_group;
286
287 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
288 /* Default task group's sched entity on each cpu */
289 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
290 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
292 #endif
293
294 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
295 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
296 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
297 #endif
298 #else
299 #define root_task_group init_task_group
300 #endif
301
302 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
303  * a task group's cpu shares.
304  */
305 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
306
307 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
308 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
309 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
310 #else
311 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
312 #endif
313
314 /*
315  * A weight of 0, 1 or ULONG_MAX can cause arithmetics problems.
316  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
317  *  limitation from this.)
318  */
319 #define MIN_SHARES      2
320 #define MAX_SHARES      (ULONG_MAX - 1)
321
322 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
323 #endif
324
325 /* Default task group.
326  *      Every task in system belong to this group at bootup.
327  */
328 struct task_group init_task_group;
329
330 /* return group to which a task belongs */
331 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
332 {
333         struct task_group *tg;
334
335 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
336         tg = p->user->tg;
337 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
338         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
339                                 struct task_group, css);
340 #else
341         tg = &init_task_group;
342 #endif
343         return tg;
344 }
345
346 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
347 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
348 {
349 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
350         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
351         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
352 #endif
353
354 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
355         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
356         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
357 #endif
358 }
359
360 #else
361
362 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
363
364 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
365
366 /* CFS-related fields in a runqueue */
367 struct cfs_rq {
368         struct load_weight load;
369         unsigned long nr_running;
370
371         u64 exec_clock;
372         u64 min_vruntime;
373
374         struct rb_root tasks_timeline;
375         struct rb_node *rb_leftmost;
376
377         struct list_head tasks;
378         struct list_head *balance_iterator;
379
380         /*
381          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
382          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
383          */
384         struct sched_entity *curr, *next;
385
386         unsigned long nr_spread_over;
387
388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
389         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
390
391         /*
392          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
393          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
394          * (like users, containers etc.)
395          *
396          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
397          * list is used during load balance.
398          */
399         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
400         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
401
402 #ifdef CONFIG_SMP
403         unsigned long task_weight;
404         unsigned long shares;
405         /*
406          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
407          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
408          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
409          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
410          * but more should not be needed anyway.
411          */
412         struct aggregate_struct {
413                 /*
414                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
415                  *
416                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
417                  * this group.
418                  */
419                 unsigned long load;
420
421                 /*
422                  * part of the group weight distributed to this span.
423                  */
424                 unsigned long shares;
425
426                 /*
427                  * The sum of all runqueue weights within this span.
428                  */
429                 unsigned long rq_weight;
430
431                 /*
432                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
433                  * influence by moving tasks around.
434                  */
435                 unsigned long task_weight;
436         } aggregate;
437 #endif
438 #endif
439 };
440
441 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
442 struct rt_rq {
443         struct rt_prio_array active;
444         unsigned long rt_nr_running;
445 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
446         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
447 #endif
448 #ifdef CONFIG_SMP
449         unsigned long rt_nr_migratory;
450         int overloaded;
451 #endif
452         int rt_throttled;
453         u64 rt_time;
454         u64 rt_runtime;
455         /* Nests inside the rq lock: */
456         spinlock_t rt_runtime_lock;
457
458 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
459         unsigned long rt_nr_boosted;
460
461         struct rq *rq;
462         struct list_head leaf_rt_rq_list;
463         struct task_group *tg;
464         struct sched_rt_entity *rt_se;
465 #endif
466 };
467
468 #ifdef CONFIG_SMP
469
470 /*
471  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
472  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
473  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
474  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
475  * object.
476  *
477  */
478 struct root_domain {
479         atomic_t refcount;
480         cpumask_t span;
481         cpumask_t online;
482
483         /*
484          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
485          * one runnable RT task.
486          */
487         cpumask_t rto_mask;
488         atomic_t rto_count;
489 };
490
491 /*
492  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
493  * members (mimicking the global state we have today).
494  */
495 static struct root_domain def_root_domain;
496
497 #endif
498
499 /*
500  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
501  *
502  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
503  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
504  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
505  */
506 struct rq {
507         /* runqueue lock: */
508         spinlock_t lock;
509
510         /*
511          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
512          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
513          */
514         unsigned long nr_running;
515         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
516         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
517         unsigned char idle_at_tick;
518 #ifdef CONFIG_NO_HZ
519         unsigned long last_tick_seen;
520         unsigned char in_nohz_recently;
521 #endif
522         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
523         struct load_weight load;
524         unsigned long nr_load_updates;
525         u64 nr_switches;
526
527         struct cfs_rq cfs;
528         struct rt_rq rt;
529
530 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
531         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
532         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
533 #endif
534 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
535         struct list_head leaf_rt_rq_list;
536 #endif
537
538         /*
539          * This is part of a global counter where only the total sum
540          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
541          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
542          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
543          */
544         unsigned long nr_uninterruptible;
545
546         struct task_struct *curr, *idle;
547         unsigned long next_balance;
548         struct mm_struct *prev_mm;
549
550         u64 clock;
551
552         atomic_t nr_iowait;
553
554 #ifdef CONFIG_SMP
555         struct root_domain *rd;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         /* For active balancing */
559         int active_balance;
560         int push_cpu;
561         /* cpu of this runqueue: */
562         int cpu;
563
564         struct task_struct *migration_thread;
565         struct list_head migration_queue;
566 #endif
567
568 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
569         unsigned long hrtick_flags;
570         ktime_t hrtick_expire;
571         struct hrtimer hrtick_timer;
572 #endif
573
574 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
575         /* latency stats */
576         struct sched_info rq_sched_info;
577
578         /* sys_sched_yield() stats */
579         unsigned int yld_exp_empty;
580         unsigned int yld_act_empty;
581         unsigned int yld_both_empty;
582         unsigned int yld_count;
583
584         /* schedule() stats */
585         unsigned int sched_switch;
586         unsigned int sched_count;
587         unsigned int sched_goidle;
588
589         /* try_to_wake_up() stats */
590         unsigned int ttwu_count;
591         unsigned int ttwu_local;
592
593         /* BKL stats */
594         unsigned int bkl_count;
595 #endif
596         struct lock_class_key rq_lock_key;
597 };
598
599 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
600
601 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
602 {
603         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
604 }
605
606 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
607 {
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         return rq->cpu;
610 #else
611         return 0;
612 #endif
613 }
614
615 /*
616  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
617  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
618  *
619  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
620  * preempt-disabled sections.
621  */
622 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
623         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
624
625 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
626 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
627 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
628 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
629
630 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
631 {
632         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
633 }
634
635 /*
636  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
637  */
638 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
639 # define const_debug __read_mostly
640 #else
641 # define const_debug static const
642 #endif
643
644 /*
645  * Debugging: various feature bits
646  */
647
648 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
649         __SCHED_FEAT_##name ,
650
651 enum {
652 #include "sched_features.h"
653 };
654
655 #undef SCHED_FEAT
656
657 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
658         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
659
660 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
661 #include "sched_features.h"
662         0;
663
664 #undef SCHED_FEAT
665
666 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
667 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
668         #name ,
669
670 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
671 #include "sched_features.h"
672         NULL
673 };
674
675 #undef SCHED_FEAT
676
677 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
678 {
679         filp->private_data = inode->i_private;
680         return 0;
681 }
682
683 static ssize_t
684 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
685                 size_t cnt, loff_t *ppos)
686 {
687         char *buf;
688         int r = 0;
689         int len = 0;
690         int i;
691
692         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
693                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
694                 len += 4;
695         }
696
697         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
698         if (!buf)
699                 return -ENOMEM;
700
701         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
702                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
703                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
704                 else
705                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
706         }
707
708         r += sprintf(buf + r, "\n");
709         WARN_ON(r >= len + 2);
710
711         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
712
713         kfree(buf);
714
715         return r;
716 }
717
718 static ssize_t
719 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
720                 size_t cnt, loff_t *ppos)
721 {
722         char buf[64];
723         char *cmp = buf;
724         int neg = 0;
725         int i;
726
727         if (cnt > 63)
728                 cnt = 63;
729
730         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
731                 return -EFAULT;
732
733         buf[cnt] = 0;
734
735         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
736                 neg = 1;
737                 cmp += 3;
738         }
739
740         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
741                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
742
743                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
744                         if (neg)
745                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
746                         else
747                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
748                         break;
749                 }
750         }
751
752         if (!sched_feat_names[i])
753                 return -EINVAL;
754
755         filp->f_pos += cnt;
756
757         return cnt;
758 }
759
760 static struct file_operations sched_feat_fops = {
761         .open   = sched_feat_open,
762         .read   = sched_feat_read,
763         .write  = sched_feat_write,
764 };
765
766 static __init int sched_init_debug(void)
767 {
768         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
769                         &sched_feat_fops);
770
771         return 0;
772 }
773 late_initcall(sched_init_debug);
774
775 #endif
776
777 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
778
779 /*
780  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
781  * Limited because this is done with IRQs disabled.
782  */
783 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
784
785 /*
786  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
787  * default: 1s
788  */
789 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
790
791 static __read_mostly int scheduler_running;
792
793 /*
794  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
795  * default: 0.95s
796  */
797 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
798
799 static inline u64 global_rt_period(void)
800 {
801         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
802 }
803
804 static inline u64 global_rt_runtime(void)
805 {
806         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
807                 return RUNTIME_INF;
808
809         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
810 }
811
812 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
813
814 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
815 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
816
817 /*
818  * Global lock which we take every now and then to synchronize
819  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
820  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
821  * it's good enough for tracing:
822  */
823 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
824 static unsigned long long prev_global_time;
825
826 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
827 {
828         /*
829          * We want this inlined, to not get tracer function calls
830          * in this critical section:
831          */
832         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
833         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
834
835         if (time < prev_global_time) {
836                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
837                 time = prev_global_time;
838         } else {
839                 prev_global_time = time;
840         }
841
842         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
843         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
844
845         return time;
846 }
847
848 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
849 {
850         unsigned long long now;
851
852         /*
853          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
854          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
855          */
856         if (unlikely(!scheduler_running))
857                 return 0;
858
859         now = sched_clock_cpu(cpu);
860
861         return now;
862 }
863
864 /*
865  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
866  * clock constructed from sched_clock():
867  */
868 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
869 {
870         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
871         unsigned long flags;
872
873         local_irq_save(flags);
874         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
875         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
876         delta_time = time-prev_cpu_time;
877
878         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
879                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
880                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
881         }
882         local_irq_restore(flags);
883
884         return time;
885 }
886 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
887
888 #ifndef prepare_arch_switch
889 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
890 #endif
891 #ifndef finish_arch_switch
892 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
893 #endif
894
895 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
896 {
897         return rq->curr == p;
898 }
899
900 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
901 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
902 {
903         return task_current(rq, p);
904 }
905
906 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
907 {
908 }
909
910 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
911 {
912 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
913         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
914         rq->lock.owner = current;
915 #endif
916         /*
917          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
918          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
919          * prev into current:
920          */
921         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
922
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 }
925
926 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
927 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
928 {
929 #ifdef CONFIG_SMP
930         return p->oncpu;
931 #else
932         return task_current(rq, p);
933 #endif
934 }
935
936 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
937 {
938 #ifdef CONFIG_SMP
939         /*
940          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
941          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
942          * here.
943          */
944         next->oncpu = 1;
945 #endif
946 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
947         spin_unlock_irq(&rq->lock);
948 #else
949         spin_unlock(&rq->lock);
950 #endif
951 }
952
953 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
954 {
955 #ifdef CONFIG_SMP
956         /*
957          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
958          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
959          * finished.
960          */
961         smp_wmb();
962         prev->oncpu = 0;
963 #endif
964 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
965         local_irq_enable();
966 #endif
967 }
968 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
969
970 /*
971  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
972  * Must be called interrupts disabled.
973  */
974 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
975         __acquires(rq->lock)
976 {
977         for (;;) {
978                 struct rq *rq = task_rq(p);
979                 spin_lock(&rq->lock);
980                 if (likely(rq == task_rq(p)))
981                         return rq;
982                 spin_unlock(&rq->lock);
983         }
984 }
985
986 /*
987  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
988  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
989  * explicitly disabling preemption.
990  */
991 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
992         __acquires(rq->lock)
993 {
994         struct rq *rq;
995
996         for (;;) {
997                 local_irq_save(*flags);
998                 rq = task_rq(p);
999                 spin_lock(&rq->lock);
1000                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1001                         return rq;
1002                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1003         }
1004 }
1005
1006 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1007         __releases(rq->lock)
1008 {
1009         spin_unlock(&rq->lock);
1010 }
1011
1012 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1013         __releases(rq->lock)
1014 {
1015         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1020  */
1021 static struct rq *this_rq_lock(void)
1022         __acquires(rq->lock)
1023 {
1024         struct rq *rq;
1025
1026         local_irq_disable();
1027         rq = this_rq();
1028         spin_lock(&rq->lock);
1029
1030         return rq;
1031 }
1032
1033 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1034
1035 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1036 {
1037         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1038 }
1039
1040 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1041 /*
1042  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1043  *
1044  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1045  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1046  * reschedule event.
1047  *
1048  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1049  * rq->lock.
1050  */
1051 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1052 {
1053         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1054 }
1055
1056 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1057 {
1058         unsigned long flags;
1059
1060         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1061         resched_task(rq->curr);
1062         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1063 }
1064
1065 enum {
1066         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1067         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1068         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1069 };
1070
1071 /*
1072  * Use hrtick when:
1073  *  - enabled by features
1074  *  - hrtimer is actually high res
1075  */
1076 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1077 {
1078         if (!sched_feat(HRTICK))
1079                 return 0;
1080         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1081                 return 0;
1082         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Called to set the hrtick timer state.
1087  *
1088  * called with rq->lock held and irqs disabled
1089  */
1090 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1091 {
1092         assert_spin_locked(&rq->lock);
1093
1094         /*
1095          * preempt at: now + delay
1096          */
1097         rq->hrtick_expire =
1098                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1099         /*
1100          * indicate we need to program the timer
1101          */
1102         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1103         if (reset)
1104                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1105
1106         /*
1107          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1108          * forced reschedule.
1109          */
1110         if (reset)
1111                 resched_hrt(rq->curr);
1112 }
1113
1114 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1115 {
1116         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1117                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Update the timer from the possible pending state.
1122  */
1123 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1124 {
1125         ktime_t time;
1126         int set, reset;
1127         unsigned long flags;
1128
1129         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1130
1131         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1132         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1133         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1134         time = rq->hrtick_expire;
1135         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1136         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1137
1138         if (set) {
1139                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1140                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1141                         resched_rq(rq);
1142         } else
1143                 hrtick_clear(rq);
1144 }
1145
1146 /*
1147  * High-resolution timer tick.
1148  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1149  */
1150 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1151 {
1152         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1153
1154         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1155
1156         spin_lock(&rq->lock);
1157         update_rq_clock(rq);
1158         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1159         spin_unlock(&rq->lock);
1160
1161         return HRTIMER_NORESTART;
1162 }
1163
1164 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1165 {
1166         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1167         unsigned long flags;
1168
1169         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1170         rq->hrtick_flags = 0;
1171         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1172         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1173
1174         hrtick_clear(rq);
1175 }
1176
1177 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1178 {
1179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1180         unsigned long flags;
1181
1182         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1183         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1184         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1185 }
1186
1187 static int
1188 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1189 {
1190         int cpu = (int)(long)hcpu;
1191
1192         switch (action) {
1193         case CPU_UP_CANCELED:
1194         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1195         case CPU_DOWN_PREPARE:
1196         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1197         case CPU_DEAD:
1198         case CPU_DEAD_FROZEN:
1199                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1200                 return NOTIFY_OK;
1201
1202         case CPU_UP_PREPARE:
1203         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1204         case CPU_DOWN_FAILED:
1205         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1206         case CPU_ONLINE:
1207         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1208                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1209                 return NOTIFY_OK;
1210         }
1211
1212         return NOTIFY_DONE;
1213 }
1214
1215 static void init_hrtick(void)
1216 {
1217         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1218 }
1219
1220 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1221 {
1222         rq->hrtick_flags = 0;
1223         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1224         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1225         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1226 }
1227
1228 void hrtick_resched(void)
1229 {
1230         struct rq *rq;
1231         unsigned long flags;
1232
1233         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1234                 return;
1235
1236         local_irq_save(flags);
1237         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1238         hrtick_set(rq);
1239         local_irq_restore(flags);
1240 }
1241 #else
1242 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1243 {
1244 }
1245
1246 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1247 {
1248 }
1249
1250 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1251 {
1252 }
1253
1254 void hrtick_resched(void)
1255 {
1256 }
1257
1258 static inline void init_hrtick(void)
1259 {
1260 }
1261 #endif
1262
1263 /*
1264  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1265  *
1266  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1267  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1268  * the target CPU.
1269  */
1270 #ifdef CONFIG_SMP
1271
1272 #ifndef tsk_is_polling
1273 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1274 #endif
1275
1276 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1277 {
1278         int cpu;
1279
1280         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1281
1282         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1283                 return;
1284
1285         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1286
1287         cpu = task_cpu(p);
1288         if (cpu == smp_processor_id())
1289                 return;
1290
1291         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1292         smp_mb();
1293         if (!tsk_is_polling(p))
1294                 smp_send_reschedule(cpu);
1295 }
1296
1297 static void resched_cpu(int cpu)
1298 {
1299         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1300         unsigned long flags;
1301
1302         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1303                 return;
1304         resched_task(cpu_curr(cpu));
1305         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1306 }
1307
1308 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1309 /*
1310  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1311  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1312  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1313  * idle system the next event might even be infinite time into the
1314  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1315  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1316  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1317  * wheel for the next timer event.
1318  */
1319 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1320 {
1321         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1322
1323         if (cpu == smp_processor_id())
1324                 return;
1325
1326         /*
1327          * This is safe, as this function is called with the timer
1328          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1329          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1330          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1331          * timer into account automatically.
1332          */
1333         if (rq->curr != rq->idle)
1334                 return;
1335
1336         /*
1337          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1338          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1339          * idle task through an additional NOOP schedule()
1340          */
1341         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1342
1343         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1344         smp_mb();
1345         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1346                 smp_send_reschedule(cpu);
1347 }
1348 #endif
1349
1350 #else
1351 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1352 {
1353         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1354         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1355 }
1356 #endif
1357
1358 #if BITS_PER_LONG == 32
1359 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1360 #else
1361 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1362 #endif
1363
1364 #define WMULT_SHIFT     32
1365
1366 /*
1367  * Shift right and round:
1368  */
1369 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1370
1371 /*
1372  * delta *= weight / lw
1373  */
1374 static unsigned long
1375 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1376                 struct load_weight *lw)
1377 {
1378         u64 tmp;
1379
1380         if (!lw->inv_weight)
1381                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1382
1383         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1384         /*
1385          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1386          */
1387         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1388                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1389                         WMULT_SHIFT/2);
1390         else
1391                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1392
1393         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1394 }
1395
1396 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1397 {
1398         lw->weight += inc;
1399         lw->inv_weight = 0;
1400 }
1401
1402 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1403 {
1404         lw->weight -= dec;
1405         lw->inv_weight = 0;
1406 }
1407
1408 /*
1409  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1410  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1411  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1412  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1413  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1414  * slice expiry etc.
1415  */
1416
1417 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1418 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1419
1420 /*
1421  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1422  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1423  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1424  * that remained on nice 0.
1425  *
1426  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1427  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1428  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1429  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1430  * the relative distance between them is ~25%.)
1431  */
1432 static const int prio_to_weight[40] = {
1433  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1434  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1435  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1436  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1437  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1438  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1439  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1440  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1441 };
1442
1443 /*
1444  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1445  *
1446  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1447  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1448  * into multiplications:
1449  */
1450 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1451  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1452  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1453  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1454  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1455  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1456  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1457  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1458  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1459 };
1460
1461 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1462
1463 /*
1464  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1465  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1466  * structures to the load-balancing proper:
1467  */
1468 struct rq_iterator {
1469         void *arg;
1470         struct task_struct *(*start)(void *);
1471         struct task_struct *(*next)(void *);
1472 };
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475 static unsigned long
1476 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1477               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1478               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1479               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1480
1481 static int
1482 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1483                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1484                    struct rq_iterator *iterator);
1485 #endif
1486
1487 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1488 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1489 #else
1490 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1491 #endif
1492
1493 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1494 {
1495         update_load_add(&rq->load, load);
1496 }
1497
1498 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1499 {
1500         update_load_sub(&rq->load, load);
1501 }
1502
1503 #ifdef CONFIG_SMP
1504 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1505 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1506 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1507 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1508
1509 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1510
1511 /*
1512  * Group load balancing.
1513  *
1514  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1515  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1516  *
1517  *         root          1 - thread
1518  *         / | \         A - group
1519  *        A  1  B
1520  *       /|\   / \
1521  *      C 2 D 3   4
1522  *      |   |
1523  *      5   6
1524  *
1525  * load:
1526  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1527  *    which equals 1/9-th of the total load.
1528  *
1529  * shares:
1530  *    The weight of this group on the selected cpus.
1531  *
1532  * rq_weight:
1533  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1534  *    B would get 2.
1535  *
1536  * task_weight:
1537  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1538  *    get 1, B gets 2.
1539  */
1540
1541 static inline struct aggregate_struct *
1542 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1543 {
1544         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1545 }
1546
1547 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1548
1549 /*
1550  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1551  * leaving it for the final time.
1552  */
1553 static
1554 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1555                          struct sched_domain *sd)
1556 {
1557         struct task_group *parent, *child;
1558
1559         rcu_read_lock();
1560         parent = &root_task_group;
1561 down:
1562         (*down)(parent, sd);
1563         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1564                 parent = child;
1565                 goto down;
1566
1567 up:
1568                 continue;
1569         }
1570         (*up)(parent, sd);
1571
1572         child = parent;
1573         parent = parent->parent;
1574         if (parent)
1575                 goto up;
1576         rcu_read_unlock();
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1581  */
1582 static
1583 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1584 {
1585         unsigned long rq_weight = 0;
1586         unsigned long task_weight = 0;
1587         int i;
1588
1589         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1590                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1591                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1592         }
1593
1594         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1595         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1600  */
1601 static
1602 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1603 {
1604         unsigned long shares = 0;
1605         int i;
1606
1607         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1608                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1609
1610         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1611                 shares = tg->shares;
1612
1613         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1614 }
1615
1616 /*
1617  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1618  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1619  */
1620 static
1621 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1622 {
1623         unsigned long load;
1624
1625         if (!tg->parent) {
1626                 int i;
1627
1628                 load = 0;
1629                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1630                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1631
1632         } else {
1633                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1634
1635                 /*
1636                  * shares is our weight in the parent's rq so
1637                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1638                  */
1639                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1640                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1641         }
1642
1643         aggregate(tg, sd)->load = load;
1644 }
1645
1646 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1647
1648 /*
1649  * Calculate and set the cpu's group shares.
1650  */
1651 static void
1652 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1653                           int tcpu)
1654 {
1655         int boost = 0;
1656         unsigned long shares;
1657         unsigned long rq_weight;
1658
1659         if (!tg->se[tcpu])
1660                 return;
1661
1662         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1663
1664         /*
1665          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1666          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1667          * get delayed by group starvation.
1668          */
1669         if (!rq_weight) {
1670                 boost = 1;
1671                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1672         }
1673
1674         /*
1675          *           \Sum shares * rq_weight
1676          * shares =  -----------------------
1677          *               \Sum rq_weight
1678          *
1679          */
1680         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1681         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1682
1683         /*
1684          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1685          */
1686         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1687
1688         if (shares < MIN_SHARES)
1689                 shares = MIN_SHARES;
1690         else if (shares > MAX_SHARES)
1691                 shares = MAX_SHARES;
1692
1693         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1694 }
1695
1696 /*
1697  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1698  * task went to.
1699  */
1700 static void
1701 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1702                     int scpu, int dcpu)
1703 {
1704         unsigned long shares;
1705
1706         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1707
1708         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1709         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1710
1711         /*
1712          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1713          * above redistribution.
1714          */
1715         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1716         if (shares)
1717                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1722  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1723  */
1724 static void
1725 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1726                   int scpu, int dcpu)
1727 {
1728         while (tg) {
1729                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1730                 tg = tg->parent;
1731         }
1732 }
1733
1734 static
1735 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1736 {
1737         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1738         int i;
1739
1740         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1741                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1742                 unsigned long flags;
1743
1744                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1745                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1746                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1747         }
1748
1749         aggregate_group_shares(tg, sd);
1750
1751         /*
1752          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1753          * above redistribution.
1754          */
1755         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1756         if (shares) {
1757                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1758                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1759         }
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1764  * while walking down the tree.
1765  */
1766 static
1767 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1768 {
1769         aggregate_group_weight(tg, sd);
1770         aggregate_group_shares(tg, sd);
1771         aggregate_group_load(tg, sd);
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1776  */
1777 static
1778 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1779 {
1780         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1781 }
1782
1783 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1784
1785 static void __init init_aggregate(void)
1786 {
1787         int i;
1788
1789         for_each_possible_cpu(i)
1790                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1791 }
1792
1793 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1794 {
1795         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1796                 return 0;
1797
1798         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1799         return 1;
1800 }
1801
1802 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1803 {
1804         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1805 }
1806
1807 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1808 {
1809         cfs_rq->shares = shares;
1810 }
1811
1812 #else
1813
1814 static inline void init_aggregate(void)
1815 {
1816 }
1817
1818 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1819 {
1820         return 0;
1821 }
1822
1823 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1824 {
1825 }
1826 #endif
1827
1828 #else /* CONFIG_SMP */
1829
1830 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1831 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1832 {
1833 }
1834 #endif
1835
1836 #endif /* CONFIG_SMP */
1837
1838 #include "sched_stats.h"
1839 #include "sched_idletask.c"
1840 #include "sched_fair.c"
1841 #include "sched_rt.c"
1842 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1843 # include "sched_debug.c"
1844 #endif
1845
1846 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1847
1848 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1849 {
1850         rq->nr_running++;
1851 }
1852
1853 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1854 {
1855         rq->nr_running--;
1856 }
1857
1858 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1859 {
1860         if (task_has_rt_policy(p)) {
1861                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1862                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1863                 return;
1864         }
1865
1866         /*
1867          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1868          */
1869         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1870                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1871                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1872                 return;
1873         }
1874
1875         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1876         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1877 }
1878
1879 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1880 {
1881         sched_info_queued(p);
1882         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1883         p->se.on_rq = 1;
1884 }
1885
1886 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1887 {
1888         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1889         p->se.on_rq = 0;
1890 }
1891
1892 /*
1893  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1894  */
1895 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1896 {
1897         return p->static_prio;
1898 }
1899
1900 /*
1901  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1902  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1903  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1904  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1905  * estimator recalculates.
1906  */
1907 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1908 {
1909         int prio;
1910
1911         if (task_has_rt_policy(p))
1912                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1913         else
1914                 prio = __normal_prio(p);
1915         return prio;
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1920  * taken into account by the scheduler. This value might
1921  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1922  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1923  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1924  */
1925 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1926 {
1927         p->normal_prio = normal_prio(p);
1928         /*
1929          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1930          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1931          * to the normal priority:
1932          */
1933         if (!rt_prio(p->prio))
1934                 return p->normal_prio;
1935         return p->prio;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * activate_task - move a task to the runqueue.
1940  */
1941 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1942 {
1943         if (task_contributes_to_load(p))
1944                 rq->nr_uninterruptible--;
1945
1946         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1947         inc_nr_running(rq);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1952  */
1953 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1954 {
1955         if (task_contributes_to_load(p))
1956                 rq->nr_uninterruptible++;
1957
1958         dequeue_task(rq, p, sleep);
1959         dec_nr_running(rq);
1960 }
1961
1962 /**
1963  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1964  * @p: the task in question.
1965  */
1966 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1967 {
1968         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1969 }
1970
1971 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1972 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1973 {
1974         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1975 }
1976
1977 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1978 {
1979         set_task_rq(p, cpu);
1980 #ifdef CONFIG_SMP
1981         /*
1982          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1983          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1984          * per-task data have been completed by this moment.
1985          */
1986         smp_wmb();
1987         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1988 #endif
1989 }
1990
1991 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1992                                        const struct sched_class *prev_class,
1993                                        int oldprio, int running)
1994 {
1995         if (prev_class != p->sched_class) {
1996                 if (prev_class->switched_from)
1997                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1998                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1999         } else
2000                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2001 }
2002
2003 #ifdef CONFIG_SMP
2004
2005 /*
2006  * Is this task likely cache-hot:
2007  */
2008 static int
2009 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2010 {
2011         s64 delta;
2012
2013         /*
2014          * Buddy candidates are cache hot:
2015          */
2016         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2017                 return 1;
2018
2019         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2020                 return 0;
2021
2022         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2023                 return 1;
2024         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2025                 return 0;
2026
2027         delta = now - p->se.exec_start;
2028
2029         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2030 }
2031
2032
2033 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2034 {
2035         int old_cpu = task_cpu(p);
2036         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2037         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2038                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2039         u64 clock_offset;
2040
2041         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2042
2043 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2044         if (p->se.wait_start)
2045                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2046         if (p->se.sleep_start)
2047                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2048         if (p->se.block_start)
2049                 p->se.block_start -= clock_offset;
2050         if (old_cpu != new_cpu) {
2051                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2052                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2053                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2054         }
2055 #endif
2056         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2057                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2058
2059         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2060 }
2061
2062 struct migration_req {
2063         struct list_head list;
2064
2065         struct task_struct *task;
2066         int dest_cpu;
2067
2068         struct completion done;
2069 };
2070
2071 /*
2072  * The task's runqueue lock must be held.
2073  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2074  */
2075 static int
2076 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2077 {
2078         struct rq *rq = task_rq(p);
2079
2080         /*
2081          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2082          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2083          */
2084         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2085                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2086                 return 0;
2087         }
2088
2089         init_completion(&req->done);
2090         req->task = p;
2091         req->dest_cpu = dest_cpu;
2092         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2093
2094         return 1;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2099  *
2100  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2101  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2102  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2103  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2104  * waiting to become inactive.
2105  */
2106 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2107 {
2108         unsigned long flags;
2109         int running, on_rq;
2110         struct rq *rq;
2111
2112         for (;;) {
2113                 /*
2114                  * We do the initial early heuristics without holding
2115                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2116                  * the runqueue lock when things look like they will
2117                  * work out!
2118                  */
2119                 rq = task_rq(p);
2120
2121                 /*
2122                  * If the task is actively running on another CPU
2123                  * still, just relax and busy-wait without holding
2124                  * any locks.
2125                  *
2126                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2127                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2128                  * But we don't care, since "task_running()" will
2129                  * return false if the runqueue has changed and p
2130                  * is actually now running somewhere else!
2131                  */
2132                 while (task_running(rq, p))
2133                         cpu_relax();
2134
2135                 /*
2136                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2137                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2138                  * just go back and repeat.
2139                  */
2140                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2141                 running = task_running(rq, p);
2142                 on_rq = p->se.on_rq;
2143                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2144
2145                 /*
2146                  * Was it really running after all now that we
2147                  * checked with the proper locks actually held?
2148                  *
2149                  * Oops. Go back and try again..
2150                  */
2151                 if (unlikely(running)) {
2152                         cpu_relax();
2153                         continue;
2154                 }
2155
2156                 /*
2157                  * It's not enough that it's not actively running,
2158                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2159                  * preempted!
2160                  *
2161                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2162                  * running right now), it's preempted, and we should
2163                  * yield - it could be a while.
2164                  */
2165                 if (unlikely(on_rq)) {
2166                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2167                         continue;
2168                 }
2169
2170                 /*
2171                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2172                  * runnable, which means that it will never become
2173                  * running in the future either. We're all done!
2174                  */
2175                 break;
2176         }
2177 }
2178
2179 /***
2180  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2181  * @p: the to-be-kicked thread
2182  *
2183  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2184  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2185  *
2186  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2187  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2188  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2189  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2190  * achieved as well.
2191  */
2192 void kick_process(struct task_struct *p)
2193 {
2194         int cpu;
2195
2196         preempt_disable();
2197         cpu = task_cpu(p);
2198         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2199                 smp_send_reschedule(cpu);
2200         preempt_enable();
2201 }
2202
2203 /*
2204  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2205  * according to the scheduling class and "nice" value.
2206  *
2207  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2208  * balance conservatively.
2209  */
2210 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2211 {
2212         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2213         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2214
2215         if (type == 0)
2216                 return total;
2217
2218         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2219 }
2220
2221 /*
2222  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2223  * according to the scheduling class and "nice" value.
2224  */
2225 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2226 {
2227         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2228         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2229
2230         if (type == 0)
2231                 return total;
2232
2233         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2234 }
2235
2236 /*
2237  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2238  */
2239 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2240 {
2241         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2242         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2243         unsigned long n = rq->nr_running;
2244
2245         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2246 }
2247
2248 /*
2249  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2250  * domain.
2251  */
2252 static struct sched_group *
2253 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2254 {
2255         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2256         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2257         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2258         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2259
2260         do {
2261                 unsigned long load, avg_load;
2262                 int local_group;
2263                 int i;
2264
2265                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2266                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2267                         continue;
2268
2269                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2270
2271                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2272                 avg_load = 0;
2273
2274                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2275                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2276                         if (local_group)
2277                                 load = source_load(i, load_idx);
2278                         else
2279                                 load = target_load(i, load_idx);
2280
2281                         avg_load += load;
2282                 }
2283
2284                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2285                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2286                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2287
2288                 if (local_group) {
2289                         this_load = avg_load;
2290                         this = group;
2291                 } else if (avg_load < min_load) {
2292                         min_load = avg_load;
2293                         idlest = group;
2294                 }
2295         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2296
2297         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2298                 return NULL;
2299         return idlest;
2300 }
2301
2302 /*
2303  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2304  */
2305 static int
2306 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2307                 cpumask_t *tmp)
2308 {
2309         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2310         int idlest = -1;
2311         int i;
2312
2313         /* Traverse only the allowed CPUs */
2314         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2315
2316         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2317                 load = weighted_cpuload(i);
2318
2319                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2320                         min_load = load;
2321                         idlest = i;
2322                 }
2323         }
2324
2325         return idlest;
2326 }
2327
2328 /*
2329  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2330  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2331  * SD_BALANCE_EXEC.
2332  *
2333  * Balance, ie. select the least loaded group.
2334  *
2335  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2336  *
2337  * preempt must be disabled.
2338  */
2339 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2340 {
2341         struct task_struct *t = current;
2342         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2343
2344         for_each_domain(cpu, tmp) {
2345                 /*
2346                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2347                  */
2348                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2349                         break;
2350                 if (tmp->flags & flag)
2351                         sd = tmp;
2352         }
2353
2354         while (sd) {
2355                 cpumask_t span, tmpmask;
2356                 struct sched_group *group;
2357                 int new_cpu, weight;
2358
2359                 if (!(sd->flags & flag)) {
2360                         sd = sd->child;
2361                         continue;
2362                 }
2363
2364                 span = sd->span;
2365                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2366                 if (!group) {
2367                         sd = sd->child;
2368                         continue;
2369                 }
2370
2371                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2372                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2373                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2374                         sd = sd->child;
2375                         continue;
2376                 }
2377
2378                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2379                 cpu = new_cpu;
2380                 sd = NULL;
2381                 weight = cpus_weight(span);
2382                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2383                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2384                                 break;
2385                         if (tmp->flags & flag)
2386                                 sd = tmp;
2387                 }
2388                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2389         }
2390
2391         return cpu;
2392 }
2393
2394 #endif /* CONFIG_SMP */
2395
2396 /***
2397  * try_to_wake_up - wake up a thread
2398  * @p: the to-be-woken-up thread
2399  * @state: the mask of task states that can be woken
2400  * @sync: do a synchronous wakeup?
2401  *
2402  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2403  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2404  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2405  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2406  * runnable without the overhead of this.
2407  *
2408  * returns failure only if the task is already active.
2409  */
2410 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2411 {
2412         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2413         unsigned long flags;
2414         long old_state;
2415         struct rq *rq;
2416
2417         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2418                 sync = 0;
2419
2420         smp_wmb();
2421         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2422         old_state = p->state;
2423         if (!(old_state & state))
2424                 goto out;
2425
2426         if (p->se.on_rq)
2427                 goto out_running;
2428
2429         cpu = task_cpu(p);
2430         orig_cpu = cpu;
2431         this_cpu = smp_processor_id();
2432
2433 #ifdef CONFIG_SMP
2434         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2435                 goto out_activate;
2436
2437         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2438         if (cpu != orig_cpu) {
2439                 set_task_cpu(p, cpu);
2440                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2441                 /* might preempt at this point */
2442                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2443                 old_state = p->state;
2444                 if (!(old_state & state))
2445                         goto out;
2446                 if (p->se.on_rq)
2447                         goto out_running;
2448
2449                 this_cpu = smp_processor_id();
2450                 cpu = task_cpu(p);
2451         }
2452
2453 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2454         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2455         if (cpu == this_cpu)
2456                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2457         else {
2458                 struct sched_domain *sd;
2459                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2460                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2461                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2462                                 break;
2463                         }
2464                 }
2465         }
2466 #endif
2467
2468 out_activate:
2469 #endif /* CONFIG_SMP */
2470         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2471         if (sync)
2472                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2473         if (orig_cpu != cpu)
2474                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2475         if (cpu == this_cpu)
2476                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2477         else
2478                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2479         update_rq_clock(rq);
2480         activate_task(rq, p, 1);
2481         success = 1;
2482
2483 out_running:
2484         check_preempt_curr(rq, p);
2485
2486         p->state = TASK_RUNNING;
2487 #ifdef CONFIG_SMP
2488         if (p->sched_class->task_wake_up)
2489                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2490 #endif
2491 out:
2492         task_rq_unlock(rq, &flags);
2493
2494         return success;
2495 }
2496
2497 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2498 {
2499         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2500 }
2501 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2502
2503 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2504 {
2505         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2506 }
2507
2508 /*
2509  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2510  * p is forked by current.
2511  *
2512  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2513  */
2514 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2515 {
2516         p->se.exec_start                = 0;
2517         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2518         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2519         p->se.last_wakeup               = 0;
2520         p->se.avg_overlap               = 0;
2521
2522 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2523         p->se.wait_start                = 0;
2524         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2525         p->se.sleep_start               = 0;
2526         p->se.block_start               = 0;
2527         p->se.sleep_max                 = 0;
2528         p->se.block_max                 = 0;
2529         p->se.exec_max                  = 0;
2530         p->se.slice_max                 = 0;
2531         p->se.wait_max                  = 0;
2532 #endif
2533
2534         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2535         p->se.on_rq = 0;
2536         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2537
2538 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2539         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2540 #endif
2541
2542         /*
2543          * We mark the process as running here, but have not actually
2544          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2545          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2546          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2547          */
2548         p->state = TASK_RUNNING;
2549 }
2550
2551 /*
2552  * fork()/clone()-time setup:
2553  */
2554 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2555 {
2556         int cpu = get_cpu();
2557
2558         __sched_fork(p);
2559
2560 #ifdef CONFIG_SMP
2561         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2562 #endif
2563         set_task_cpu(p, cpu);
2564
2565         /*
2566          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2567          */
2568         p->prio = current->normal_prio;
2569         if (!rt_prio(p->prio))
2570                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2571
2572 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2573         if (likely(sched_info_on()))
2574                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2575 #endif
2576 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2577         p->oncpu = 0;
2578 #endif
2579 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2580         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2581         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2582 #endif
2583         put_cpu();
2584 }
2585
2586 /*
2587  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2588  *
2589  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2590  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2591  * on the runqueue and wakes it.
2592  */
2593 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2594 {
2595         unsigned long flags;
2596         struct rq *rq;
2597
2598         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2599         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2600         update_rq_clock(rq);
2601
2602         p->prio = effective_prio(p);
2603
2604         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2605                 activate_task(rq, p, 0);
2606         } else {
2607                 /*
2608                  * Let the scheduling class do new task startup
2609                  * management (if any):
2610                  */
2611                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2612                 inc_nr_running(rq);
2613         }
2614         check_preempt_curr(rq, p);
2615 #ifdef CONFIG_SMP
2616         if (p->sched_class->task_wake_up)
2617                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2618 #endif
2619         task_rq_unlock(rq, &flags);
2620 }
2621
2622 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2623
2624 /**
2625  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2626  * @notifier: notifier struct to register
2627  */
2628 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2629 {
2630         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2631 }
2632 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2633
2634 /**
2635  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2636  * @notifier: notifier struct to unregister
2637  *
2638  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2639  */
2640 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2641 {
2642         hlist_del(&notifier->link);
2643 }
2644 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2645
2646 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2647 {
2648         struct preempt_notifier *notifier;
2649         struct hlist_node *node;
2650
2651         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2652                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2653 }
2654
2655 static void
2656 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2657                                  struct task_struct *next)
2658 {
2659         struct preempt_notifier *notifier;
2660         struct hlist_node *node;
2661
2662         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2663                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2664 }
2665
2666 #else
2667
2668 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2669 {
2670 }
2671
2672 static void
2673 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2674                                  struct task_struct *next)
2675 {
2676 }
2677
2678 #endif
2679
2680 /**
2681  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2682  * @rq: the runqueue preparing to switch
2683  * @prev: the current task that is being switched out
2684  * @next: the task we are going to switch to.
2685  *
2686  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2687  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2688  * switch.
2689  *
2690  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2691  * hooks.
2692  */
2693 static inline void
2694 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2695                     struct task_struct *next)
2696 {
2697         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2698         prepare_lock_switch(rq, next);
2699         prepare_arch_switch(next);
2700 }
2701
2702 /**
2703  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2704  * @rq: runqueue associated with task-switch
2705  * @prev: the thread we just switched away from.
2706  *
2707  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2708  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2709  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2710  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2711  *
2712  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2713  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2714  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2715  * details.)
2716  */
2717 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2718         __releases(rq->lock)
2719 {
2720         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2721         long prev_state;
2722
2723         rq->prev_mm = NULL;
2724
2725         /*
2726          * A task struct has one reference for the use as "current".
2727          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2728          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2729          * the scheduled task must drop that reference.
2730          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2731          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2732          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2733          * be dropped twice.
2734          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2735          */
2736         prev_state = prev->state;
2737         finish_arch_switch(prev);
2738         finish_lock_switch(rq, prev);
2739 #ifdef CONFIG_SMP
2740         if (current->sched_class->post_schedule)
2741                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2742 #endif
2743
2744         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2745         if (mm)
2746                 mmdrop(mm);
2747         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2748                 /*
2749                  * Remove function-return probe instances associated with this
2750                  * task and put them back on the free list.
2751                  */
2752                 kprobe_flush_task(prev);
2753                 put_task_struct(prev);
2754         }
2755 }
2756
2757 /**
2758  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2759  * @prev: the thread we just switched away from.
2760  */
2761 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2762         __releases(rq->lock)
2763 {
2764         struct rq *rq = this_rq();
2765
2766         finish_task_switch(rq, prev);
2767 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2768         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2769         preempt_enable();
2770 #endif
2771         if (current->set_child_tid)
2772                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2773 }
2774
2775 /*
2776  * context_switch - switch to the new MM and the new
2777  * thread's register state.
2778  */
2779 static inline void
2780 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2781                struct task_struct *next)
2782 {
2783         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2784
2785         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2786         mm = next->mm;
2787         oldmm = prev->active_mm;
2788         /*
2789          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2790          * combine the page table reload and the switch backend into
2791          * one hypercall.
2792          */
2793         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2794
2795         if (unlikely(!mm)) {
2796                 next->active_mm = oldmm;
2797                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2798                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2799         } else
2800                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2801
2802         if (unlikely(!prev->mm)) {
2803                 prev->active_mm = NULL;
2804                 rq->prev_mm = oldmm;
2805         }
2806         /*
2807          * Since the runqueue lock will be released by the next
2808          * task (which is an invalid locking op but in the case
2809          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2810          * do an early lockdep release here:
2811          */
2812 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2813         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2814 #endif
2815
2816         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2817         switch_to(prev, next, prev);
2818
2819         barrier();
2820         /*
2821          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2822          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2823          * frame will be invalid.
2824          */
2825         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2826 }
2827
2828 /*
2829  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2830  *
2831  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2832  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2833  * number of context switches performed since bootup.
2834  */
2835 unsigned long nr_running(void)
2836 {
2837         unsigned long i, sum = 0;
2838
2839         for_each_online_cpu(i)
2840                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2841
2842         return sum;
2843 }
2844
2845 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2846 {
2847         unsigned long i, sum = 0;
2848
2849         for_each_possible_cpu(i)
2850                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2851
2852         /*
2853          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2854          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2855          */
2856         if (unlikely((long)sum < 0))
2857                 sum = 0;
2858
2859         return sum;
2860 }
2861
2862 unsigned long long nr_context_switches(void)
2863 {
2864         int i;
2865         unsigned long long sum = 0;
2866
2867         for_each_possible_cpu(i)
2868                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2869
2870         return sum;
2871 }
2872
2873 unsigned long nr_iowait(void)
2874 {
2875         unsigned long i, sum = 0;
2876
2877         for_each_possible_cpu(i)
2878                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2879
2880         return sum;
2881 }
2882
2883 unsigned long nr_active(void)
2884 {
2885         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2886
2887         for_each_online_cpu(i) {
2888                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2889                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2890         }
2891
2892         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2893                 uninterruptible = 0;
2894
2895         return running + uninterruptible;
2896 }
2897
2898 /*
2899  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2900  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2901  */
2902 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2903 {
2904         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2905         int i, scale;
2906
2907         this_rq->nr_load_updates++;
2908
2909         /* Update our load: */
2910         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2911                 unsigned long old_load, new_load;
2912
2913                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2914
2915                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2916                 new_load = this_load;
2917                 /*
2918                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2919                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2920                  * example.
2921                  */
2922                 if (new_load > old_load)
2923                         new_load += scale-1;
2924                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2925         }
2926 }
2927
2928 #ifdef CONFIG_SMP
2929
2930 /*
2931  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2932  *
2933  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2934  * you need to do so manually before calling.
2935  */
2936 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2937         __acquires(rq1->lock)
2938         __acquires(rq2->lock)
2939 {
2940         BUG_ON(!irqs_disabled());
2941         if (rq1 == rq2) {
2942                 spin_lock(&rq1->lock);
2943                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2944         } else {
2945                 if (rq1 < rq2) {
2946                         spin_lock(&rq1->lock);
2947                         spin_lock(&rq2->lock);
2948                 } else {
2949                         spin_lock(&rq2->lock);
2950                         spin_lock(&rq1->lock);
2951                 }
2952         }
2953         update_rq_clock(rq1);
2954         update_rq_clock(rq2);
2955 }
2956
2957 /*
2958  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2959  *
2960  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2961  * you need to do so manually after calling.
2962  */
2963 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2964         __releases(rq1->lock)
2965         __releases(rq2->lock)
2966 {
2967         spin_unlock(&rq1->lock);
2968         if (rq1 != rq2)
2969                 spin_unlock(&rq2->lock);
2970         else
2971                 __release(rq2->lock);
2972 }
2973
2974 /*
2975  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2976  */
2977 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2978         __releases(this_rq->lock)
2979         __acquires(busiest->lock)
2980         __acquires(this_rq->lock)
2981 {
2982         int ret = 0;
2983
2984         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2985                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2986                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2987                 BUG_ON(1);
2988         }
2989         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2990                 if (busiest < this_rq) {
2991                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2992                         spin_lock(&busiest->lock);
2993                         spin_lock(&this_rq->lock);
2994                         ret = 1;
2995                 } else
2996                         spin_lock(&busiest->lock);
2997         }
2998         return ret;
2999 }
3000
3001 /*
3002  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3003  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3004  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3005  * the cpu_allowed mask is restored.
3006  */
3007 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3008 {
3009         struct migration_req req;
3010         unsigned long flags;
3011         struct rq *rq;
3012
3013         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3014         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3015             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3016                 goto out;
3017
3018         /* force the process onto the specified CPU */
3019         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3020                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3021                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3022
3023                 get_task_struct(mt);
3024                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3025                 wake_up_process(mt);
3026                 put_task_struct(mt);
3027                 wait_for_completion(&req.done);
3028
3029                 return;
3030         }
3031 out:
3032         task_rq_unlock(rq, &flags);
3033 }
3034
3035 /*
3036  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3037  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3038  */
3039 void sched_exec(void)
3040 {
3041         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3042         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3043         put_cpu();
3044         if (new_cpu != this_cpu)
3045                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3046 }
3047
3048 /*
3049  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3050  * Both runqueues must be locked.
3051  */
3052 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3053                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3054 {
3055         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3056         set_task_cpu(p, this_cpu);
3057         activate_task(this_rq, p, 0);
3058         /*
3059          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3060          * to be always true for them.
3061          */
3062         check_preempt_curr(this_rq, p);
3063 }
3064
3065 /*
3066  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3067  */
3068 static
3069 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3070                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3071                      int *all_pinned)
3072 {
3073         /*
3074          * We do not migrate tasks that are:
3075          * 1) running (obviously), or
3076          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3077          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3078          */
3079         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3080                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3081                 return 0;
3082         }
3083         *all_pinned = 0;
3084
3085         if (task_running(rq, p)) {
3086                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3087                 return 0;
3088         }
3089
3090         /*
3091          * Aggressive migration if:
3092          * 1) task is cache cold, or
3093          * 2) too many balance attempts have failed.
3094          */
3095
3096         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3097                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3098 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3099                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3100                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3101                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3102                 }
3103 #endif
3104                 return 1;
3105         }
3106
3107         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3108                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3109                 return 0;
3110         }
3111         return 1;
3112 }
3113
3114 static unsigned long
3115 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3116               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3117               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3118               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3119 {
3120         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3121         struct task_struct *p;
3122         long rem_load_move = max_load_move;
3123
3124         if (max_load_move == 0)
3125                 goto out;
3126
3127         pinned = 1;
3128
3129         /*
3130          * Start the load-balancing iterator:
3131          */
3132         p = iterator->start(iterator->arg);
3133 next:
3134         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3135                 goto out;
3136         /*
3137          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3138          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3139          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3140          */
3141         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3142                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3143         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3144             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3145                 p = iterator->next(iterator->arg);
3146                 goto next;
3147         }
3148
3149         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3150         pulled++;
3151         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3152
3153         /*
3154          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3155          */
3156         if (rem_load_move > 0) {
3157                 if (p->prio < *this_best_prio)
3158                         *this_best_prio = p->prio;
3159                 p = iterator->next(iterator->arg);
3160                 goto next;
3161         }
3162 out:
3163         /*
3164          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3165          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3166          * inside pull_task().
3167          */
3168         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3169
3170         if (all_pinned)
3171                 *all_pinned = pinned;
3172
3173         return max_load_move - rem_load_move;
3174 }
3175
3176 /*
3177  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3178  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3179  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3180  *
3181  * Called with both runqueues locked.
3182  */
3183 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3184                       unsigned long max_load_move,
3185                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3186                       int *all_pinned)
3187 {
3188         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3189         unsigned long total_load_moved = 0;
3190         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3191
3192         do {
3193                 total_load_moved +=
3194                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3195                                 max_load_move - total_load_moved,
3196                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3197                 class = class->next;
3198         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3199
3200         return total_load_moved > 0;
3201 }
3202
3203 static int
3204 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3205                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3206                    struct rq_iterator *iterator)
3207 {
3208         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3209         int pinned = 0;
3210
3211         while (p) {
3212                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3213                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3214                         /*
3215                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3216                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3217                          * stats here rather than inside pull_task().
3218                          */
3219                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3220
3221                         return 1;
3222                 }
3223                 p = iterator->next(iterator->arg);
3224         }
3225
3226         return 0;
3227 }
3228
3229 /*
3230  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3231  * part of active balancing operations within "domain".
3232  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3233  *
3234  * Called with both runqueues locked.
3235  */
3236 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3237                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3238 {
3239         const struct sched_class *class;
3240
3241         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3242                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3243                         return 1;
3244
3245         return 0;
3246 }
3247
3248 /*
3249  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3250  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3251  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3252  */
3253 static struct sched_group *
3254 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3255                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3256                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3257 {
3258         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3259         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3260         unsigned long max_pull;
3261         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3262         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3263         int load_idx, group_imb = 0;
3264 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3265         int power_savings_balance = 1;
3266         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3267         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3268         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3269 #endif
3270
3271         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3272         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3273         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3274         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3275                 load_idx = sd->busy_idx;
3276         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3277                 load_idx = sd->newidle_idx;
3278         else
3279                 load_idx = sd->idle_idx;
3280
3281         do {
3282                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3283                 int local_group;
3284                 int i;
3285                 int __group_imb = 0;
3286                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3287                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3288
3289                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3290
3291                 if (local_group)
3292                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3293
3294                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3295                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3296                 max_cpu_load = 0;
3297                 min_cpu_load = ~0UL;
3298
3299                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3300                         struct rq *rq;
3301
3302                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3303                                 continue;
3304
3305                         rq = cpu_rq(i);
3306
3307                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3308                                 *sd_idle = 0;
3309
3310                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3311                         if (local_group) {
3312                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3313                                         first_idle_cpu = 1;
3314                                         balance_cpu = i;
3315                                 }
3316
3317                                 load = target_load(i, load_idx);
3318                         } else {
3319                                 load = source_load(i, load_idx);
3320                                 if (load > max_cpu_load)
3321                                         max_cpu_load = load;
3322                                 if (min_cpu_load > load)
3323                                         min_cpu_load = load;
3324                         }
3325
3326                         avg_load += load;
3327                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3328                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3329                 }
3330
3331                 /*
3332                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3333                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3334                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3335                  * to do the newly idle load balance.
3336                  */
3337                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3338                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3339                         *balance = 0;
3340                         goto ret;
3341                 }
3342
3343                 total_load += avg_load;
3344                 total_pwr += group->__cpu_power;
3345
3346                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3347                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3348                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3349
3350                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3351                         __group_imb = 1;
3352
3353                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3354
3355                 if (local_group) {
3356                         this_load = avg_load;
3357                         this = group;
3358                         this_nr_running = sum_nr_running;
3359                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3360                 } else if (avg_load > max_load &&
3361                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3362                         max_load = avg_load;
3363                         busiest = group;
3364                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3365                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3366                         group_imb = __group_imb;
3367                 }
3368
3369 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3370                 /*
3371                  * Busy processors will not participate in power savings
3372                  * balance.
3373                  */
3374                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3375                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3376                         goto group_next;
3377
3378                 /*
3379                  * If the local group is idle or completely loaded
3380                  * no need to do power savings balance at this domain
3381                  */
3382                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3383                                     !this_nr_running))
3384                         power_savings_balance = 0;
3385
3386                 /*
3387                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3388                  * don't include that group in power savings calculations
3389                  */
3390                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3391                     || !sum_nr_running)
3392                         goto group_next;
3393
3394                 /*
3395                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3396                  * This is the group from where we need to pick up the load
3397                  * for saving power
3398                  */
3399                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3400                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3401                      first_cpu(group->cpumask) <
3402                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3403                         group_min = group;
3404                         min_nr_running = sum_nr_running;
3405                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3406                                                 sum_nr_running;
3407                 }
3408
3409                 /*
3410                  * Calculate the group which is almost near its
3411                  * capacity but still has some space to pick up some load
3412                  * from other group and save more power
3413                  */
3414                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3415                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3416                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3417                              first_cpu(group->cpumask) >
3418                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3419                                 group_leader = group;
3420                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3421                         }
3422                 }
3423 group_next:
3424 #endif
3425                 group = group->next;
3426         } while (group != sd->groups);
3427
3428         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3429                 goto out_balanced;
3430
3431         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3432
3433         if (this_load >= avg_load ||
3434                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3435                 goto out_balanced;
3436
3437         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3438         if (group_imb)
3439                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3440
3441         /*
3442          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3443          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3444          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3445          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3446          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3447          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3448          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3449          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3450          * appear as very large values with unsigned longs.
3451          */
3452         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3453                 goto out_balanced;
3454
3455         /*
3456          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3457          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3458          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3459          */
3460         if (max_load < avg_load) {
3461                 *imbalance = 0;
3462                 goto small_imbalance;
3463         }
3464
3465         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3466         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3467
3468         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3469         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3470                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3471                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3472
3473         /*
3474          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3475          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3476          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3477          * moved
3478          */
3479         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3480                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3481                 unsigned int imbn;
3482
3483 small_imbalance:
3484                 pwr_move = pwr_now = 0;
3485                 imbn = 2;
3486                 if (this_nr_running) {
3487                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3488                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3489                                 imbn = 1;
3490                 } else
3491                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3492
3493                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3494                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3495                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3496                         return busiest;
3497                 }
3498
3499                 /*
3500                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3501                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3502                  * moving them.
3503                  */
3504
3505                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3506                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3507                 pwr_now += this->__cpu_power *
3508                                 min(this_load_per_task, this_load);
3509                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3510
3511                 /* Amount of load we'd subtract */
3512                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3513                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3514                 if (max_load > tmp)
3515                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3516                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3517
3518                 /* Amount of load we'd add */
3519                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3520                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3521                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3522                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3523                 else
3524                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3525                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3526                 pwr_move += this->__cpu_power *
3527                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3528                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3529
3530                 /* Move if we gain throughput */
3531                 if (pwr_move > pwr_now)
3532                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3533         }
3534
3535         return busiest;
3536
3537 out_balanced:
3538 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3539         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3540                 goto ret;
3541
3542         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3543                 *imbalance = min_load_per_task;
3544                 return group_min;
3545         }
3546 #endif
3547 ret:
3548         *imbalance = 0;
3549         return NULL;
3550 }
3551
3552 /*
3553  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3554  */
3555 static struct rq *
3556 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3557                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3558 {
3559         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3560         unsigned long max_load = 0;
3561         int i;
3562
3563         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3564                 unsigned long wl;
3565
3566                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3567                         continue;
3568
3569                 rq = cpu_rq(i);
3570                 wl = weighted_cpuload(i);
3571
3572                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3573                         continue;
3574
3575                 if (wl > max_load) {
3576                         max_load = wl;
3577                         busiest = rq;
3578                 }
3579         }
3580
3581         return busiest;
3582 }
3583
3584 /*
3585  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3586  * so long as it is large enough.
3587  */
3588 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3589
3590 /*
3591  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3592  * tasks if there is an imbalance.
3593  */
3594 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3595                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3596                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3597 {
3598         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3599         struct sched_group *group;
3600         unsigned long imbalance;
3601         struct rq *busiest;
3602         unsigned long flags;
3603         int unlock_aggregate;
3604
3605         cpus_setall(*cpus);
3606
3607         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3608
3609         /*
3610          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3611          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3612          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3613          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3614          */
3615         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3616             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3617                 sd_idle = 1;
3618
3619         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3620
3621 redo:
3622         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3623                                    cpus, balance);
3624
3625         if (*balance == 0)
3626                 goto out_balanced;
3627
3628         if (!group) {
3629                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3630                 goto out_balanced;
3631         }
3632
3633         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3634         if (!busiest) {
3635                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3636                 goto out_balanced;
3637         }
3638
3639         BUG_ON(busiest == this_rq);
3640
3641         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3642
3643         ld_moved = 0;
3644         if (busiest->nr_running > 1) {
3645                 /*
3646                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3647                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3648                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3649                  * correctly treated as an imbalance.
3650                  */
3651                 local_irq_save(flags);
3652                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3653                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3654                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3655                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3656                 local_irq_restore(flags);
3657
3658                 /*
3659                  * some other cpu did the load balance for us.
3660                  */
3661                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3662                         resched_cpu(this_cpu);
3663
3664                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3665                 if (unlikely(all_pinned)) {
3666                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3667                         if (!cpus_empty(*cpus))
3668                                 goto redo;
3669                         goto out_balanced;
3670                 }
3671         }
3672
3673         if (!ld_moved) {
3674                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3675                 sd->nr_balance_failed++;
3676
3677                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3678
3679                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3680
3681                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3682                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3683                          */
3684                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3685                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3686                                 all_pinned = 1;
3687                                 goto out_one_pinned;
3688                         }
3689
3690                         if (!busiest->active_balance) {
3691                                 busiest->active_balance = 1;
3692                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3693                                 active_balance = 1;
3694                         }
3695                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3696                         if (active_balance)
3697                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3698
3699                         /*
3700                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3701                          * counter.
3702                          */
3703                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3704                 }
3705         } else
3706                 sd->nr_balance_failed = 0;
3707
3708         if (likely(!active_balance)) {
3709                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3710                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3711         } else {
3712                 /*
3713                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3714                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3715                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3716                  * move_tasks).
3717                  */
3718                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3719                         sd->balance_interval *= 2;
3720         }
3721
3722         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3723             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3724                 ld_moved = -1;
3725
3726         goto out;
3727
3728 out_balanced:
3729         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3730
3731         sd->nr_balance_failed = 0;
3732
3733 out_one_pinned:
3734         /* tune up the balancing interval */
3735         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3736                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3737                 sd->balance_interval *= 2;
3738
3739         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3740             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3741                 ld_moved = -1;
3742         else
3743                 ld_moved = 0;
3744 out:
3745         if (unlock_aggregate)
3746                 put_aggregate(sd);
3747         return ld_moved;
3748 }
3749
3750 /*
3751  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3752  * tasks if there is an imbalance.
3753  *
3754  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3755  * this_rq is locked.
3756  */
3757 static int
3758 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3759                         cpumask_t *cpus)
3760 {
3761         struct sched_group *group;
3762         struct rq *busiest = NULL;
3763         unsigned long imbalance;
3764         int ld_moved = 0;
3765         int sd_idle = 0;
3766         int all_pinned = 0;
3767
3768         cpus_setall(*cpus);
3769
3770         /*
3771          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3772          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3773          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3774          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3775          */
3776         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3777             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3778                 sd_idle = 1;
3779
3780         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3781 redo:
3782         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3783                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3784         if (!group) {
3785                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3786                 goto out_balanced;
3787         }
3788
3789         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3790         if (!busiest) {
3791                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3792                 goto out_balanced;
3793         }
3794
3795         BUG_ON(busiest == this_rq);
3796
3797         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3798
3799         ld_moved = 0;
3800         if (busiest->nr_running > 1) {
3801                 /* Attempt to move tasks */
3802                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3803                 /* this_rq->clock is already updated */
3804                 update_rq_clock(busiest);
3805                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3806                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3807                                         &all_pinned);
3808                 spin_unlock(&busiest->lock);
3809
3810                 if (unlikely(all_pinned)) {
3811                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3812                         if (!cpus_empty(*cpus))
3813                                 goto redo;
3814                 }
3815         }
3816
3817         if (!ld_moved) {
3818                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3819                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3820                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3821                         return -1;
3822         } else
3823                 sd->nr_balance_failed = 0;
3824
3825         return ld_moved;
3826
3827 out_balanced:
3828         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3829         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3830             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3831                 return -1;
3832         sd->nr_balance_failed = 0;
3833
3834         return 0;
3835 }
3836
3837 /*
3838  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3839  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3840  */
3841 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3842 {
3843         struct sched_domain *sd;
3844         int pulled_task = -1;
3845         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3846         cpumask_t tmpmask;
3847
3848         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3849                 unsigned long interval;
3850
3851                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3852                         continue;
3853
3854                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3855                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3856                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3857                                                            sd, &tmpmask);
3858
3859                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3860                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3861                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3862                 if (pulled_task)
3863                         break;
3864         }
3865         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3866                 /*
3867                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3868                  * a busy processor. So reset next_balance.
3869                  */
3870                 this_rq->next_balance = next_balance;
3871         }
3872 }
3873
3874 /*
3875  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3876  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3877  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3878  * logical imbalances.
3879  *
3880  * Called with busiest_rq locked.
3881  */
3882 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3883 {
3884         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3885         struct sched_domain *sd;
3886         struct rq *target_rq;
3887
3888         /* Is there any task to move? */
3889         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3890                 return;
3891
3892         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3893
3894         /*
3895          * This condition is "impossible", if it occurs
3896          * we need to fix it. Originally reported by
3897          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3898          */
3899         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3900
3901         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3902         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3903         update_rq_clock(busiest_rq);
3904         update_rq_clock(target_rq);
3905
3906         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3907         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3908                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3909                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3910                                 break;
3911         }
3912
3913         if (likely(sd)) {
3914                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3915
3916                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3917                                   sd, CPU_IDLE))
3918                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3919                 else
3920                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3921         }
3922         spin_unlock(&target_rq->lock);
3923 }
3924
3925 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3926 static struct {
3927         atomic_t load_balancer;
3928         cpumask_t cpu_mask;
3929 } nohz ____cacheline_aligned = {
3930         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3931         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3932 };
3933
3934 /*
3935  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3936  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3937  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3938  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3939  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3940  * arrives...
3941  *
3942  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3943  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3944  * nohz.cpu_mask..
3945  *
3946  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3947  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3948  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3949  * there is no need for ilb owner.
3950  *
3951  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3952  * next busy scheduler_tick()
3953  */
3954 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3955 {
3956         int cpu = smp_processor_id();
3957
3958         if (stop_tick) {
3959                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3960                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3961
3962                 /*
3963                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3964                  */
3965                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3966                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3967                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3968                                 BUG();
3969                         return 0;
3970                 }
3971
3972                 /* time for ilb owner also to sleep */
3973                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3974                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3975                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3976                         return 0;
3977                 }
3978
3979                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3980                         /* make me the ilb owner */
3981                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3982                                 return 1;
3983                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3984                         return 1;
3985         } else {
3986                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3987                         return 0;
3988
3989                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3990
3991                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3992                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3993                                 BUG();
3994         }
3995         return 0;
3996 }
3997 #endif
3998
3999 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4000
4001 /*
4002  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4003  * and initiates a balancing operation if so.
4004  *
4005  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4006  */
4007 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4008 {
4009         int balance = 1;
4010         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4011         unsigned long interval;
4012         struct sched_domain *sd;
4013         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4014         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4015         int update_next_balance = 0;
4016         cpumask_t tmp;
4017
4018         for_each_domain(cpu, sd) {
4019                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4020                         continue;
4021
4022                 interval = sd->balance_interval;
4023                 if (idle != CPU_IDLE)
4024                         interval *= sd->busy_factor;
4025
4026                 /* scale ms to jiffies */
4027                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4028                 if (unlikely(!interval))
4029                         interval = 1;
4030                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4031                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4032
4033
4034                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4035                         if (!spin_trylock(&balancing))
4036                                 goto out;
4037                 }
4038
4039                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4040                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4041                                 /*
4042                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4043                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4044                                  * not idle.
4045                                  */
4046                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4047                         }
4048                         sd->last_balance = jiffies;
4049                 }
4050                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4051                         spin_unlock(&balancing);
4052 out:
4053                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4054                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4055                         update_next_balance = 1;
4056                 }
4057
4058                 /*
4059                  * Stop the load balance at this level. There is another
4060                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4061                  * actively.
4062                  */
4063                 if (!balance)
4064                         break;
4065         }
4066
4067         /*
4068          * next_balance will be updated only when there is a need.
4069          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4070          * updated.
4071          */
4072         if (likely(update_next_balance))
4073                 rq->next_balance = next_balance;
4074 }
4075
4076 /*
4077  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4078  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4079  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4080  */
4081 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4082 {
4083         int this_cpu = smp_processor_id();
4084         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4085         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4086                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4087
4088         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4089
4090 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4091         /*
4092          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4093          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4094          * stopped.
4095          */
4096         if (this_rq->idle_at_tick &&
4097             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4098                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4099                 struct rq *rq;
4100                 int balance_cpu;
4101
4102                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4103                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4104                         /*
4105                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4106                          * work being done for other cpus. Next load
4107                          * balancing owner will pick it up.
4108                          */
4109                         if (need_resched())
4110                                 break;
4111
4112                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4113
4114                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4115                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4116                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4117                 }
4118         }
4119 #endif
4120 }
4121
4122 /*
4123  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4124  *
4125  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4126  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4127  * if the whole system is idle.
4128  */
4129 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4130 {
4131 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4132         /*
4133          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4134          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4135          * load balancer.
4136          */
4137         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4138                 rq->in_nohz_recently = 0;
4139
4140                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4141                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4142                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4143                 }
4144
4145                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4146                         /*
4147                          * simple selection for now: Nominate the
4148                          * first cpu in the nohz list to be the next
4149                          * ilb owner.
4150                          *
4151                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4152                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4153                          */
4154                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4155
4156                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4157                                 resched_cpu(ilb);
4158                 }
4159         }
4160
4161         /*
4162          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4163          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4164          */
4165         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4166             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4167                 resched_cpu(cpu);
4168                 return;
4169         }
4170
4171         /*
4172          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4173          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4174          */
4175         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4176             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4177                 return;
4178 #endif
4179         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4180                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4181 }
4182
4183 #else   /* CONFIG_SMP */
4184
4185 /*
4186  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4187  */
4188 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4189 {
4190 }
4191
4192 #endif
4193
4194 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4195
4196 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4197
4198 /*
4199  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4200  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4201  */
4202 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4203 {
4204         unsigned long flags;
4205         u64 ns, delta_exec;
4206         struct rq *rq;
4207
4208         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4209         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4210         if (task_current(rq, p)) {
4211                 update_rq_clock(rq);
4212                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4213                 if ((s64)delta_exec > 0)
4214                         ns += delta_exec;
4215         }
4216         task_rq_unlock(rq, &flags);
4217
4218         return ns;
4219 }
4220
4221 /*
4222  * Account user cpu time to a process.
4223  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4224  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4225  */
4226 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4227 {
4228         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4229         cputime64_t tmp;
4230
4231         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4232
4233         /* Add user time to cpustat. */
4234         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4235         if (TASK_NICE(p) > 0)
4236                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4237         else
4238                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4239 }
4240
4241 /*
4242  * Account guest cpu time to a process.
4243  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4244  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4245  */
4246 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4247 {
4248         cputime64_t tmp;
4249         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4250
4251         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4252
4253         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4254         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4255
4256         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4257         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4258 }
4259
4260 /*
4261  * Account scaled user cpu time to a process.
4262  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4263  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4264  */
4265 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4266 {
4267         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4268 }
4269
4270 /*
4271  * Account system cpu time to a process.
4272  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4273  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4274  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4275  */
4276 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4277                          cputime_t cputime)
4278 {
4279         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4280         struct rq *rq = this_rq();
4281         cputime64_t tmp;
4282
4283         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4284                 account_guest_time(p, cputime);
4285                 return;
4286         }
4287
4288         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4289
4290         /* Add system time to cpustat. */
4291         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4292         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4293                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4294         else if (softirq_count())
4295                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4296         else if (p != rq->idle)
4297                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4298         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4299                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4300         else
4301                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4302         /* Account for system time used */
4303         acct_update_integrals(p);
4304 }
4305
4306 /*
4307  * Account scaled system cpu time to a process.
4308  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4309  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4310  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4311  */
4312 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4313 {
4314         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4315 }
4316
4317 /*
4318  * Account for involuntary wait time.
4319  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4320  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4321  */
4322 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4323 {
4324         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4325         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4326         struct rq *rq = this_rq();
4327
4328         if (p == rq->idle) {
4329                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4330                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4331                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4332                 else
4333                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4334         } else
4335                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4336 }
4337
4338 /*
4339  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4340  * We call it with interrupts disabled.
4341  *
4342  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4343  * timeslices.
4344  */
4345 void scheduler_tick(void)
4346 {
4347         int cpu = smp_processor_id();
4348         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4349         struct task_struct *curr = rq->curr;
4350
4351         sched_clock_tick();
4352
4353         spin_lock(&rq->lock);
4354         update_rq_clock(rq);
4355         update_cpu_load(rq);
4356         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4357         spin_unlock(&rq->lock);
4358
4359 #ifdef CONFIG_SMP
4360         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4361         trigger_load_balance(rq, cpu);
4362 #endif
4363 }
4364
4365 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4366
4367 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4368 {
4369         /*
4370          * Underflow?
4371          */
4372         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4373                 return;
4374         preempt_count() += val;
4375         /*
4376          * Spinlock count overflowing soon?
4377          */
4378         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4379                                 PREEMPT_MASK - 10);
4380 }
4381 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4382
4383 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4384 {
4385         /*
4386          * Underflow?
4387          */
4388         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4389                 return;
4390         /*
4391          * Is the spinlock portion underflowing?
4392          */
4393         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4394                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4395                 return;
4396
4397         preempt_count() -= val;
4398 }
4399 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4400
4401 #endif
4402
4403 /*
4404  * Print scheduling while atomic bug:
4405  */
4406 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4407 {
4408         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4409
4410         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4411                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4412
4413         debug_show_held_locks(prev);
4414         if (irqs_disabled())
4415                 print_irqtrace_events(prev);
4416
4417         if (regs)
4418                 show_regs(regs);
4419         else
4420                 dump_stack();
4421 }
4422
4423 /*
4424  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4425  */
4426 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4427 {
4428         /*
4429          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4430          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4431          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4432          */
4433         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4434                 __schedule_bug(prev);
4435
4436         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4437
4438         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4439 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4440         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4441                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4442                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4443         }
4444 #endif
4445 }
4446
4447 /*
4448  * Pick up the highest-prio task:
4449  */
4450 static inline struct task_struct *
4451 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4452 {
4453         const struct sched_class *class;
4454         struct task_struct *p;
4455
4456         /*
4457          * Optimization: we know that if all tasks are in
4458          * the fair class we can call that function directly:
4459          */
4460         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4461                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4462                 if (likely(p))
4463                         return p;
4464         }
4465
4466         class = sched_class_highest;
4467         for ( ; ; ) {
4468                 p = class->pick_next_task(rq);
4469                 if (p)
4470                         return p;
4471                 /*
4472                  * Will never be NULL as the idle class always
4473                  * returns a non-NULL p:
4474                  */
4475                 class = class->next;
4476         }
4477 }
4478
4479 /*
4480  * schedule() is the main scheduler function.
4481  */
4482 asmlinkage void __sched schedule(void)
4483 {
4484         struct task_struct *prev, *next;
4485         unsigned long *switch_count;
4486         struct rq *rq;
4487         int cpu;
4488
4489 need_resched:
4490         preempt_disable();
4491         cpu = smp_processor_id();
4492         rq = cpu_rq(cpu);
4493         rcu_qsctr_inc(cpu);
4494         prev = rq->curr;
4495         switch_count = &prev->nivcsw;
4496
4497         release_kernel_lock(prev);
4498 need_resched_nonpreemptible:
4499
4500         schedule_debug(prev);
4501
4502         hrtick_clear(rq);
4503
4504         /*
4505          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4506          */
4507         local_irq_disable();
4508         update_rq_clock(rq);
4509         spin_lock(&rq->lock);
4510         clear_tsk_need_resched(prev);
4511
4512         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4513                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4514                                 signal_pending(prev))) {
4515                         prev->state = TASK_RUNNING;
4516                 } else {
4517                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4518                 }
4519                 switch_count = &prev->nvcsw;
4520         }
4521
4522 #ifdef CONFIG_SMP
4523         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4524                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4525 #endif
4526
4527         if (unlikely(!rq->nr_running))
4528                 idle_balance(cpu, rq);
4529
4530         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4531         next = pick_next_task(rq, prev);
4532
4533         if (likely(prev != next)) {
4534                 sched_info_switch(prev, next);
4535
4536                 rq->nr_switches++;
4537                 rq->curr = next;
4538                 ++*switch_count;
4539
4540                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4541                 /*
4542                  * the context switch might have flipped the stack from under
4543                  * us, hence refresh the local variables.
4544                  */
4545                 cpu = smp_processor_id();
4546                 rq = cpu_rq(cpu);
4547         } else
4548                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4549
4550         hrtick_set(rq);
4551
4552         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4553                 goto need_resched_nonpreemptible;
4554
4555         preempt_enable_no_resched();
4556         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4557                 goto need_resched;
4558 }
4559 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4560
4561 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4562 /*
4563  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4564  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4565  * occur there and call schedule directly.
4566  */
4567 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4568 {
4569         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4570         struct task_struct *task = current;
4571         int saved_lock_depth;
4572
4573         /*
4574          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4575          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4576          */
4577         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4578                 return;
4579
4580         do {
4581                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4582
4583                 /*
4584                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4585                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4586                  * auto-release the semaphore:
4587                  */
4588                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4589                 task->lock_depth = -1;
4590                 schedule();
4591                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4592                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4593
4594                 /*
4595                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4596                  * between schedule and now.
4597                  */
4598                 barrier();
4599         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4600 }
4601 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4602
4603 /*
4604  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4605  * off of irq context.
4606  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4607  * protect us against recursive calling from irq.
4608  */
4609 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4610 {
4611         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4612         struct task_struct *task = current;
4613         int saved_lock_depth;
4614
4615         /* Catch callers which need to be fixed */
4616         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4617
4618         do {
4619                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4620
4621                 /*
4622                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4623                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4624                  * auto-release the semaphore:
4625                  */
4626                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4627                 task->lock_depth = -1;
4628                 local_irq_enable();
4629                 schedule();
4630                 local_irq_disable();
4631                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4632                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4633
4634                 /*
4635                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4636                  * between schedule and now.
4637                  */
4638                 barrier();
4639         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4640 }
4641
4642 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4643
4644 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4645                           void *key)
4646 {
4647         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4648 }
4649 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4650
4651 /*
4652  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4653  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4654  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4655  *
4656  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4657  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4658  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4659  */
4660 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4661                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4662 {
4663         wait_queue_t *curr, *next;
4664
4665         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4666                 unsigned flags = curr->flags;
4667
4668                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4669                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4670                         break;
4671         }
4672 }
4673
4674 /**
4675  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4676  * @q: the waitqueue
4677  * @mode: which threads
4678  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4679  * @key: is directly passed to the wakeup function
4680  */
4681 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4682                         int nr_exclusive, void *key)
4683 {
4684         unsigned long flags;
4685
4686         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4687         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4688         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4689 }
4690 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4691
4692 /*
4693  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4694  */
4695 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4696 {
4697         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4698 }
4699
4700 /**
4701  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4702  * @q: the waitqueue
4703  * @mode: which threads
4704  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4705  *
4706  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4707  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4708  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4709  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4710  *
4711  * On UP it can prevent extra preemption.
4712  */
4713 void
4714 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4715 {
4716         unsigned long flags;
4717         int sync = 1;
4718
4719         if (unlikely(!q))
4720                 return;
4721
4722         if (unlikely(!nr_exclusive))
4723                 sync = 0;
4724
4725         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4726         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4727         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4728 }
4729 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4730
4731 void complete(struct completion *x)
4732 {
4733         unsigned long flags;
4734
4735         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4736         x->done++;
4737         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4738         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4739 }
4740 EXPORT_SYMBOL(complete);
4741
4742 void complete_all(struct completion *x)
4743 {
4744         unsigned long flags;
4745
4746         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4747         x->done += UINT_MAX/2;
4748         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4749         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4750 }
4751 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4752
4753 static inline long __sched
4754 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4755 {
4756         if (!x->done) {
4757                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4758
4759                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4760                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4761                 do {
4762                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4763                              signal_pending(current)) ||
4764                             (state == TASK_KILLABLE &&
4765                              fatal_signal_pending(current))) {
4766                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4767                                 return -ERESTARTSYS;
4768                         }
4769                         __set_current_state(state);
4770                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4771                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4772                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4773                         if (!timeout) {
4774                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4775                                 return timeout;
4776                         }
4777                 } while (!x->done);
4778                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4779         }
4780         x->done--;
4781         return timeout;
4782 }
4783
4784 static long __sched
4785 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4786 {
4787         might_sleep();
4788
4789         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4790         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4791         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4792         return timeout;
4793 }
4794
4795 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4796 {
4797         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4798 }
4799 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4800
4801 unsigned long __sched
4802 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4803 {
4804         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4805 }
4806 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4807
4808 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4809 {
4810         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4811         if (t == -ERESTARTSYS)
4812                 return t;
4813         return 0;
4814 }
4815 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4816
4817 unsigned long __sched
4818 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4819                                           unsigned long timeout)
4820 {
4821         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4822 }
4823 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4824
4825 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4826 {
4827         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4828         if (t == -ERESTARTSYS)
4829                 return t;
4830         return 0;
4831 }
4832 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4833
4834 static long __sched
4835 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4836 {
4837         unsigned long flags;
4838         wait_queue_t wait;
4839
4840         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4841
4842         __set_current_state(state);
4843
4844         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4845         __add_wait_queue(q, &wait);
4846         spin_unlock(&q->lock);
4847         timeout = schedule_timeout(timeout);
4848         spin_lock_irq(&q->lock);
4849         __remove_wait_queue(q, &wait);
4850         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4851
4852         return timeout;
4853 }
4854
4855 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4856 {
4857         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4858 }
4859 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4860
4861 long __sched
4862 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4863 {
4864         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4865 }
4866 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4867
4868 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4869 {
4870         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4871 }
4872 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4873
4874 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4875 {
4876         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4877 }
4878 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4879
4880 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4881
4882 /*
4883  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4884  * @p: task
4885  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4886  *
4887  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4888  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4889  *
4890  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4891  */
4892 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4893 {
4894         unsigned long flags;
4895         int oldprio, on_rq, running;
4896         struct rq *rq;
4897         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4898
4899         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4900
4901         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4902         update_rq_clock(rq);
4903
4904         oldprio = p->prio;
4905         on_rq = p->se.on_rq;
4906         running = task_current(rq, p);
4907         if (on_rq)
4908                 dequeue_task(rq, p, 0);
4909         if (running)
4910                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4911
4912         if (rt_prio(prio))
4913                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4914         else
4915                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4916
4917         p->prio = prio;
4918
4919         if (running)
4920                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4921         if (on_rq) {
4922                 enqueue_task(rq, p, 0);
4923
4924                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4925         }
4926         task_rq_unlock(rq, &flags);
4927 }
4928
4929 #endif
4930
4931 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4932 {
4933         int old_prio, delta, on_rq;
4934         unsigned long flags;
4935         struct rq *rq;
4936
4937         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4938                 return;
4939         /*
4940          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4941          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4942          */
4943         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4944         update_rq_clock(rq);
4945         /*
4946          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4947          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4948          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4949          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4950          */
4951         if (task_has_rt_policy(p)) {
4952                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4953                 goto out_unlock;
4954         }
4955         on_rq = p->se.on_rq;
4956         if (on_rq)
4957                 dequeue_task(rq, p, 0);
4958
4959         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4960         set_load_weight(p);
4961         old_prio = p->prio;
4962         p->prio = effective_prio(p);
4963         delta = p->prio - old_prio;
4964
4965         if (on_rq) {
4966                 enqueue_task(rq, p, 0);
4967                 /*
4968                  * If the task increased its priority or is running and
4969                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4970                  */
4971                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4972                         resched_task(rq->curr);
4973         }
4974 out_unlock:
4975         task_rq_unlock(rq, &flags);
4976 }
4977 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4978
4979 /*
4980  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4981  * @p: task
4982  * @nice: nice value
4983  */
4984 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4985 {
4986         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4987         int nice_rlim = 20 - nice;
4988
4989         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4990                 capable(CAP_SYS_NICE));
4991 }
4992
4993 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4994
4995 /*
4996  * sys_nice - change the priority of the current process.
4997  * @increment: priority increment
4998  *
4999  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5000  * does similar things.
5001  */
5002 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5003 {
5004         long nice, retval;
5005
5006         /*
5007          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5008          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5009          * and we have a single winner.
5010          */
5011         if (increment < -40)
5012                 increment = -40;
5013         if (increment > 40)
5014                 increment = 40;
5015
5016         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5017         if (nice < -20)
5018                 nice = -20;
5019         if (nice > 19)
5020                 nice = 19;
5021
5022         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5023                 return -EPERM;
5024
5025         retval = security_task_setnice(current, nice);
5026         if (retval)
5027                 return retval;
5028
5029         set_user_nice(current, nice);
5030         return 0;
5031 }
5032
5033 #endif
5034
5035 /**
5036  * task_prio - return the priority value of a given task.
5037  * @p: the task in question.
5038  *
5039  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5040  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5041  * around 0, value goes from -16 to +15.
5042  */
5043 int task_prio(const struct task_struct *p)
5044 {
5045         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5046 }
5047
5048 /**
5049  * task_nice - return the nice value of a given task.
5050  * @p: the task in question.
5051  */
5052 int task_nice(const struct task_struct *p)
5053 {
5054         return TASK_NICE(p);
5055 }
5056 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5057
5058 /**
5059  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5060  * @cpu: the processor in question.
5061  */
5062 int idle_cpu(int cpu)
5063 {
5064         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5065 }
5066
5067 /**
5068  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5069  * @cpu: the processor in question.
5070  */
5071 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5072 {
5073         return cpu_rq(cpu)->idle;
5074 }
5075
5076 /**
5077  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5078  * @pid: the pid in question.
5079  */
5080 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5081 {
5082         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5083 }
5084
5085 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5086 static void
5087 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5088 {
5089         BUG_ON(p->se.on_rq);
5090
5091         p->policy = policy;
5092         switch (p->policy) {
5093         case SCHED_NORMAL:
5094         case SCHED_BATCH:
5095         case SCHED_IDLE:
5096                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5097                 break;
5098         case SCHED_FIFO:
5099         case SCHED_RR:
5100                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5101                 break;
5102         }
5103
5104         p->rt_priority = prio;
5105         p->normal_prio = normal_prio(p);
5106         /* we are holding p->pi_lock already */
5107         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5108         set_load_weight(p);
5109 }
5110
5111 /**
5112  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5113  * @p: the task in question.
5114  * @policy: new policy.
5115  * @param: structure containing the new RT priority.
5116  *
5117  * NOTE that the task may be already dead.
5118  */
5119 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5120                        struct sched_param *param)
5121 {
5122         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5123         unsigned long flags;
5124         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5125         struct rq *rq;
5126
5127         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5128         BUG_ON(in_interrupt());
5129 recheck:
5130         /* double check policy once rq lock held */
5131         if (policy < 0)
5132                 policy = oldpolicy = p->policy;
5133         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5134                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5135                         policy != SCHED_IDLE)
5136                 return -EINVAL;
5137         /*
5138          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5139          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5140          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5141          */
5142         if (param->sched_priority < 0 ||
5143             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5144             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5145                 return -EINVAL;
5146         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5147                 return -EINVAL;
5148
5149         /*
5150          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5151          */
5152         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5153                 if (rt_policy(policy)) {
5154                         unsigned long rlim_rtprio;
5155
5156                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5157                                 return -ESRCH;
5158                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5159                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5160
5161                         /* can't set/change the rt policy */
5162                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5163                                 return -EPERM;
5164
5165                         /* can't increase priority */
5166                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5167                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5168                                 return -EPERM;
5169                 }
5170                 /*
5171                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5172                  * move out of SCHED_IDLE either:
5173                  */
5174                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5175                         return -EPERM;
5176
5177                 /* can't change other user's priorities */
5178                 if ((current->euid != p->euid) &&
5179                     (current->euid != p->uid))
5180                         return -EPERM;
5181         }
5182
5183 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5184         /*
5185          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5186          * assigned.
5187          */
5188         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5189                 return -EPERM;
5190 #endif
5191
5192         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5193         if (retval)
5194                 return retval;
5195         /*
5196          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5197          * changing the priority of the task:
5198          */
5199         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5200         /*
5201          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5202          * runqueue lock must be held.
5203          */
5204         rq = __task_rq_lock(p);
5205         /* recheck policy now with rq lock held */
5206         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5207                 policy = oldpolicy = -1;
5208                 __task_rq_unlock(rq);
5209                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5210                 goto recheck;
5211         }
5212         update_rq_clock(rq);
5213         on_rq = p->se.on_rq;
5214         running = task_current(rq, p);
5215         if (on_rq)
5216                 deactivate_task(rq, p, 0);
5217         if (running)
5218                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5219
5220         oldprio = p->prio;
5221         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5222
5223         if (running)
5224                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5225         if (on_rq) {
5226                 activate_task(rq, p, 0);
5227
5228                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5229         }
5230         __task_rq_unlock(rq);
5231         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5232
5233         rt_mutex_adjust_pi(p);
5234
5235         return 0;
5236 }
5237 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5238
5239 static int
5240 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5241 {
5242         struct sched_param lparam;
5243         struct task_struct *p;
5244         int retval;
5245
5246         if (!param || pid < 0)
5247                 return -EINVAL;
5248         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5249                 return -EFAULT;
5250
5251         rcu_read_lock();
5252         retval = -ESRCH;
5253         p = find_process_by_pid(pid);
5254         if (p != NULL)
5255                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5256         rcu_read_unlock();
5257
5258         return retval;
5259 }
5260
5261 /**
5262  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5263  * @pid: the pid in question.
5264  * @policy: new policy.
5265  * @param: structure containing the new RT priority.
5266  */
5267 asmlinkage long
5268 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5269 {
5270         /* negative values for policy are not valid */
5271         if (policy < 0)
5272                 return -EINVAL;
5273
5274         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5275 }
5276
5277 /**
5278  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5279  * @pid: the pid in question.
5280  * @param: structure containing the new RT priority.
5281  */
5282 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5283 {
5284         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5285 }
5286
5287 /**
5288  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5289  * @pid: the pid in question.
5290  */
5291 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5292 {
5293         struct task_struct *p;
5294         int retval;
5295
5296         if (pid < 0)
5297                 return -EINVAL;
5298
5299         retval = -ESRCH;
5300         read_lock(&tasklist_lock);
5301         p = find_process_by_pid(pid);
5302         if (p) {
5303                 retval = security_task_getscheduler(p);
5304                 if (!retval)
5305                         retval = p->policy;
5306         }
5307         read_unlock(&tasklist_lock);
5308         return retval;
5309 }
5310
5311 /**
5312  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5313  * @pid: the pid in question.
5314  * @param: structure containing the RT priority.
5315  */
5316 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5317 {
5318         struct sched_param lp;
5319         struct task_struct *p;
5320         int retval;
5321
5322         if (!param || pid < 0)
5323                 return -EINVAL;
5324
5325         read_lock(&tasklist_lock);
5326         p = find_process_by_pid(pid);
5327         retval = -ESRCH;
5328         if (!p)
5329                 goto out_unlock;
5330
5331         retval = security_task_getscheduler(p);
5332         if (retval)
5333                 goto out_unlock;
5334
5335         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5336         read_unlock(&tasklist_lock);
5337
5338         /*
5339          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5340          */
5341         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5342
5343         return retval;
5344
5345 out_unlock:
5346         read_unlock(&tasklist_lock);
5347         return retval;
5348 }
5349
5350 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5351 {
5352         cpumask_t cpus_allowed;
5353         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5354         struct task_struct *p;
5355         int retval;
5356
5357         get_online_cpus();
5358         read_lock(&tasklist_lock);
5359
5360         p = find_process_by_pid(pid);
5361         if (!p) {
5362                 read_unlock(&tasklist_lock);
5363                 put_online_cpus();
5364                 return -ESRCH;
5365         }
5366
5367         /*
5368          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5369          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5370          * usage count and then drop tasklist_lock.
5371          */
5372         get_task_struct(p);
5373         read_unlock(&tasklist_lock);
5374
5375         retval = -EPERM;
5376         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5377                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5378                 goto out_unlock;
5379
5380         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5381         if (retval)
5382                 goto out_unlock;
5383
5384         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5385         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5386  again:
5387         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5388
5389         if (!retval) {
5390                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5391                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5392                         /*
5393                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5394                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5395                          * cpuset's cpus_allowed
5396                          */
5397                         new_mask = cpus_allowed;
5398                         goto again;
5399                 }
5400         }
5401 out_unlock:
5402         put_task_struct(p);
5403         put_online_cpus();
5404         return retval;
5405 }
5406
5407 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5408                              cpumask_t *new_mask)
5409 {
5410         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5411                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5412         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5413                 len = sizeof(cpumask_t);
5414         }
5415         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5416 }
5417
5418 /**
5419  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5420  * @pid: pid of the process
5421  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5422  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5423  */
5424 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5425                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5426 {
5427         cpumask_t new_mask;
5428         int retval;
5429
5430         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5431         if (retval)
5432                 return retval;
5433
5434         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5435 }
5436
5437 /*
5438  * Represents all cpu's present in the system
5439  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5440  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5441  * method, such as ACPI for e.g.
5442  */
5443
5444 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5445 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5446
5447 #ifndef CONFIG_SMP
5448 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5449 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5450
5451 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5452 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5453 #endif
5454
5455 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5456 {
5457         struct task_struct *p;
5458         int retval;
5459
5460         get_online_cpus();
5461         read_lock(&tasklist_lock);
5462
5463         retval = -ESRCH;
5464         p = find_process_by_pid(pid);
5465         if (!p)
5466                 goto out_unlock;
5467
5468         retval = security_task_getscheduler(p);
5469         if (retval)
5470                 goto out_unlock;
5471
5472         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5473
5474 out_unlock:
5475         read_unlock(&tasklist_lock);
5476         put_online_cpus();
5477
5478         return retval;
5479 }
5480
5481 /**
5482  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5483  * @pid: pid of the process
5484  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5485  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5486  */
5487 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5488                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5489 {
5490         int ret;
5491         cpumask_t mask;
5492
5493         if (len < sizeof(cpumask_t))
5494                 return -EINVAL;
5495
5496         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5497         if (ret < 0)
5498                 return ret;
5499
5500         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5501                 return -EFAULT;
5502
5503         return sizeof(cpumask_t);
5504 }
5505
5506 /**
5507  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5508  *
5509  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5510  * other threads running on this CPU then this function will return.
5511  */
5512 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5513 {
5514         struct rq *rq = this_rq_lock();
5515
5516         schedstat_inc(rq, yld_count);
5517         current->sched_class->yield_task(rq);
5518
5519         /*
5520          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5521          * no need to preempt or enable interrupts:
5522          */
5523         __release(rq->lock);
5524         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5525         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5526         preempt_enable_no_resched();
5527
5528         schedule();
5529
5530         return 0;
5531 }
5532
5533 static void __cond_resched(void)
5534 {
5535 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5536         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5537 #endif
5538         /*
5539          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5540          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5541          * cond_resched() call.
5542          */
5543         do {
5544                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5545                 schedule();
5546                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5547         } while (need_resched());
5548 }
5549
5550 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5551 int __sched _cond_resched(void)
5552 {
5553         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5554                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5555                 __cond_resched();
5556                 return 1;
5557         }
5558         return 0;
5559 }
5560 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5561 #endif
5562
5563 /*
5564  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5565  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5566  *
5567  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5568  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5569  * spin_unlock(), once by hand).
5570  */
5571 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5572 {
5573         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5574         int ret = 0;
5575
5576         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5577                 spin_unlock(lock);
5578                 if (resched && need_resched())
5579                         __cond_resched();
5580                 else
5581                         cpu_relax();
5582                 ret = 1;
5583                 spin_lock(lock);
5584         }
5585         return ret;
5586 }
5587 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5588
5589 int __sched cond_resched_softirq(void)
5590 {
5591         BUG_ON(!in_softirq());
5592
5593         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5594                 local_bh_enable();
5595                 __cond_resched();
5596                 local_bh_disable();
5597                 return 1;
5598         }
5599         return 0;
5600 }
5601 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5602
5603 /**
5604  * yield - yield the current processor to other threads.
5605  *
5606  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5607  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5608  */
5609 void __sched yield(void)
5610 {
5611         set_current_state(TASK_RUNNING);
5612         sys_sched_yield();
5613 }
5614 EXPORT_SYMBOL(yield);
5615
5616 /*
5617  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5618  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5619  *
5620  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5621  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5622  */
5623 void __sched io_schedule(void)
5624 {
5625         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5626
5627         delayacct_blkio_start();
5628         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5629         schedule();
5630         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5631         delayacct_blkio_end();
5632 }
5633 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5634
5635 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5636 {
5637         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5638         long ret;
5639
5640         delayacct_blkio_start();
5641         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5642         ret = schedule_timeout(timeout);
5643         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5644         delayacct_blkio_end();
5645         return ret;
5646 }
5647
5648 /**
5649  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5650  * @policy: scheduling class.
5651  *
5652  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5653  * by a given scheduling class.
5654  */
5655 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5656 {
5657         int ret = -EINVAL;
5658
5659         switch (policy) {
5660         case SCHED_FIFO:
5661         case SCHED_RR:
5662                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5663                 break;
5664         case SCHED_NORMAL:
5665         case SCHED_BATCH:
5666         case SCHED_IDLE:
5667                 ret = 0;
5668                 break;
5669         }
5670         return ret;
5671 }
5672
5673 /**
5674  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5675  * @policy: scheduling class.
5676  *
5677  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5678  * by a given scheduling class.
5679  */
5680 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5681 {
5682         int ret = -EINVAL;
5683
5684         switch (policy) {
5685         case SCHED_FIFO:
5686         case SCHED_RR:
5687                 ret = 1;
5688                 break;
5689         case SCHED_NORMAL:
5690         case SCHED_BATCH:
5691         case SCHED_IDLE:
5692                 ret = 0;
5693         }
5694         return ret;
5695 }
5696
5697 /**
5698  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5699  * @pid: pid of the process.
5700  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5701  *
5702  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5703  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5704  */
5705 asmlinkage
5706 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5707 {
5708         struct task_struct *p;
5709         unsigned int time_slice;
5710         int retval;
5711         struct timespec t;
5712
5713         if (pid < 0)
5714                 return -EINVAL;
5715
5716         retval = -ESRCH;
5717         read_lock(&tasklist_lock);
5718         p = find_process_by_pid(pid);
5719         if (!p)
5720                 goto out_unlock;
5721
5722         retval = security_task_getscheduler(p);
5723         if (retval)
5724                 goto out_unlock;
5725
5726         /*
5727          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5728          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5729          */
5730         time_slice = 0;
5731         if (p->policy == SCHED_RR) {
5732                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5733         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5734                 struct sched_entity *se = &p->se;
5735                 unsigned long flags;
5736                 struct rq *rq;
5737
5738                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5739                 if (rq->cfs.load.weight)
5740                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5741                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5742         }
5743         read_unlock(&tasklist_lock);
5744         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5745         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5746         return retval;
5747
5748 out_unlock:
5749         read_unlock(&tasklist_lock);
5750         return retval;
5751 }
5752
5753 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5754
5755 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5756 {
5757         unsigned long free = 0;
5758         unsigned state;
5759
5760         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5761         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5762                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5763 #if BITS_PER_LONG == 32
5764         if (state == TASK_RUNNING)
5765                 printk(KERN_CONT " running  ");
5766         else
5767                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5768 #else
5769         if (state == TASK_RUNNING)
5770                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5771         else
5772                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5773 #endif
5774 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5775         {
5776                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5777                 while (!*n)
5778                         n++;
5779                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5780         }
5781 #endif
5782         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5783                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5784
5785         show_stack(p, NULL);
5786 }
5787
5788 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5789 {
5790         struct task_struct *g, *p;
5791
5792 #if BITS_PER_LONG == 32
5793         printk(KERN_INFO
5794                 "  task                PC stack   pid father\n");
5795 #else
5796         printk(KERN_INFO
5797                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5798 #endif
5799         read_lock(&tasklist_lock);
5800         do_each_thread(g, p) {
5801                 /*
5802                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5803                  * console might take alot of time:
5804                  */
5805                 touch_nmi_watchdog();
5806                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5807                         sched_show_task(p);
5808         } while_each_thread(g, p);
5809
5810         touch_all_softlockup_watchdogs();
5811
5812 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5813         sysrq_sched_debug_show();
5814 #endif
5815         read_unlock(&tasklist_lock);
5816         /*
5817          * Only show locks if all tasks are dumped:
5818          */
5819         if (state_filter == -1)
5820                 debug_show_all_locks();
5821 }
5822
5823 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5824 {
5825         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5826 }
5827
5828 /**
5829  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5830  * @idle: task in question
5831  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5832  *
5833  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5834  * flag, to make booting more robust.
5835  */
5836 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5837 {
5838         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5839         unsigned long flags;
5840
5841         __sched_fork(idle);
5842         idle->se.exec_start = sched_clock();
5843
5844         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5845         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5846         __set_task_cpu(idle, cpu);
5847
5848         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5849         rq->curr = rq->idle = idle;
5850 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5851         idle->oncpu = 1;
5852 #endif
5853         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5854
5855         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5856         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5857
5858         /*
5859          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5860          */
5861         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5862 }
5863
5864 /*
5865  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5866  * indicates which cpus entered this state. This is used
5867  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5868  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5869  * always be CPU_MASK_NONE.
5870  */
5871 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5872
5873 /*
5874  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5875  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5876  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5877  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5878  * number of CPUs.
5879  *
5880  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5881  */
5882 static inline void sched_init_granularity(void)
5883 {
5884         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5885         const unsigned long limit = 200000000;
5886
5887         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5888         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5889                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5890
5891         sysctl_sched_latency *= factor;
5892         if (sysctl_sched_latency > limit)
5893                 sysctl_sched_latency = limit;
5894
5895         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5896 }
5897
5898 #ifdef CONFIG_SMP
5899 /*
5900  * This is how migration works:
5901  *
5902  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5903  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5904  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5905  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5906  *    thread off the CPU)
5907  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5908  *    task is still in the wrong runqueue.
5909  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5910  *    it and puts it into the right queue.
5911  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5912  * 7) we wake up and the migration is done.
5913  */
5914
5915 /*
5916  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5917  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5918  * is removed from the allowed bitmask.
5919  *
5920  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5921  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5922  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5923  */
5924 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5925 {
5926         struct migration_req req;
5927         unsigned long flags;
5928         struct rq *rq;
5929         int ret = 0;
5930
5931         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5932         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5933                 ret = -EINVAL;
5934                 goto out;
5935         }
5936
5937         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5938                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5939         else {
5940                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5941                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5942         }
5943
5944         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5945         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5946                 goto out;
5947
5948         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5949                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5950                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5951                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5952                 wait_for_completion(&req.done);
5953                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5954                 return 0;
5955         }
5956 out:
5957         task_rq_unlock(rq, &flags);
5958
5959         return ret;
5960 }
5961 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5962
5963 /*
5964  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5965  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5966  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5967  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5968  *
5969  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5970  * as the task is no longer on this CPU.
5971  *
5972  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5973  */
5974 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5975 {
5976         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5977         int ret = 0, on_rq;
5978
5979         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5980                 return ret;
5981
5982         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5983         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5984
5985         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5986         /* Already moved. */
5987         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5988                 goto out;
5989         /* Affinity changed (again). */
5990         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5991                 goto out;
5992
5993         on_rq = p->se.on_rq;
5994         if (on_rq)
5995                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5996
5997         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5998         if (on_rq) {
5999                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6000                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6001         }
6002         ret = 1;
6003 out:
6004         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6005         return ret;
6006 }
6007
6008 /*
6009  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6010  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6011  * another runqueue.
6012  */
6013 static int migration_thread(void *data)
6014 {
6015         int cpu = (long)data;
6016         struct rq *rq;
6017
6018         rq = cpu_rq(cpu);
6019         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6020
6021         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6022         while (!kthread_should_stop()) {
6023                 struct migration_req *req;
6024                 struct list_head *head;
6025
6026                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6027
6028                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6029                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6030                         goto wait_to_die;
6031                 }
6032
6033                 if (rq->active_balance) {
6034                         active_load_balance(rq, cpu);
6035                         rq->active_balance = 0;
6036                 }
6037
6038                 head = &rq->migration_queue;
6039
6040                 if (list_empty(head)) {
6041                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6042                         schedule();
6043                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6044                         continue;
6045                 }
6046                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6047                 list_del_init(head->next);
6048
6049                 spin_unlock(&rq->lock);
6050                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6051                 local_irq_enable();
6052
6053                 complete(&req->done);
6054         }
6055         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6056         return 0;
6057
6058 wait_to_die:
6059         /* Wait for kthread_stop */
6060         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6061         while (!kthread_should_stop()) {
6062                 schedule();
6063                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6064         }
6065         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6066         return 0;
6067 }
6068
6069 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6070
6071 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6072 {
6073         int ret;
6074
6075         local_irq_disable();
6076         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6077         local_irq_enable();
6078         return ret;
6079 }
6080
6081 /*
6082  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6083  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6084  */
6085 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6086 {
6087         unsigned long flags;
6088         cpumask_t mask;
6089         struct rq *rq;
6090         int dest_cpu;
6091
6092         do {
6093                 /* On same node? */
6094                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6095                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6096                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6097
6098                 /* On any allowed CPU? */
6099                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6100                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6101
6102                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6103                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6104                         cpumask_t cpus_allowed;
6105
6106                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6107                         /*
6108                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6109                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6110                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6111                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6112                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6113                          */
6114                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6115                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6116                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6117                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6118
6119                         /*
6120                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6121                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6122                          * leave kernel.
6123                          */
6124                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6125                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6126                                        "longer affine to cpu%d\n",
6127                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6128                         }
6129                 }
6130         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6131 }
6132
6133 /*
6134  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6135  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6136  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6137  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6138  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6139  */
6140 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6141 {
6142         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6143         unsigned long flags;
6144
6145         local_irq_save(flags);
6146         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6147         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6148         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6149         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6150         local_irq_restore(flags);
6151 }
6152
6153 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6154 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6155 {
6156         struct task_struct *p, *t;
6157
6158         read_lock(&tasklist_lock);
6159
6160         do_each_thread(t, p) {
6161                 if (p == current)
6162                         continue;
6163
6164                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6165                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6166         } while_each_thread(t, p);
6167
6168         read_unlock(&tasklist_lock);
6169 }
6170
6171 /*
6172  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6173  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6174  * Used by CPU offline code.
6175  */
6176 void sched_idle_next(void)
6177 {
6178         int this_cpu = smp_processor_id();
6179         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6180         struct task_struct *p = rq->idle;
6181         unsigned long flags;
6182
6183         /* cpu has to be offline */
6184         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6185
6186         /*
6187          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6188          * and interrupts disabled on the current cpu.
6189          */
6190         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6191
6192         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6193
6194         update_rq_clock(rq);
6195         activate_task(rq, p, 0);
6196
6197         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6198 }
6199
6200 /*
6201  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6202  * offline.
6203  */
6204 void idle_task_exit(void)
6205 {
6206         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6207
6208         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6209
6210         if (mm != &init_mm)
6211                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6212         mmdrop(mm);
6213 }
6214
6215 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6216 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6217 {
6218         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6219
6220         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6221         BUG_ON(!p->exit_state);
6222
6223         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6224         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6225
6226         get_task_struct(p);
6227
6228         /*
6229          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6230          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6231          * fine.
6232          */
6233         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6234         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6235         spin_lock_irq(&rq->lock);
6236
6237         put_task_struct(p);
6238 }
6239
6240 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6241 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6242 {
6243         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6244         struct task_struct *next;
6245
6246         for ( ; ; ) {
6247                 if (!rq->nr_running)
6248                         break;
6249                 update_rq_clock(rq);
6250                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6251                 if (!next)
6252                         break;
6253                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6254
6255         }
6256 }
6257 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6258
6259 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6260
6261 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6262         {
6263                 .procname       = "sched_domain",
6264                 .mode           = 0555,
6265         },
6266         {0, },
6267 };
6268
6269 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6270         {
6271                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6272                 .procname       = "kernel",
6273                 .mode           = 0555,
6274                 .child          = sd_ctl_dir,
6275         },
6276         {0, },
6277 };
6278
6279 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6280 {
6281         struct ctl_table *entry =
6282                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6283
6284         return entry;
6285 }
6286
6287 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6288 {
6289         struct ctl_table *entry;
6290
6291         /*
6292          * In the intermediate directories, both the child directory and
6293          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6294          * will always be set. In the lowest directory the names are
6295          * static strings and all have proc handlers.
6296          */
6297         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6298                 if (entry->child)
6299                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6300                 if (entry->proc_handler == NULL)
6301                         kfree(entry->procname);
6302         }
6303
6304         kfree(*tablep);
6305         *tablep = NULL;
6306 }
6307
6308 static void
6309 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6310                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6311                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6312 {
6313         entry->procname = procname;
6314         entry->data = data;
6315         entry->maxlen = maxlen;
6316         entry->mode = mode;
6317         entry->proc_handler = proc_handler;
6318 }
6319
6320 static struct ctl_table *
6321 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6322 {
6323         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6324
6325         if (table == NULL)
6326                 return NULL;
6327
6328         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6329                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6330         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6331                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6332         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6333                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6334         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6335                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6336         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6337                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6338         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6339                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6340         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6341                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6342         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6343                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6344         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6345                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6346         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6347                 &sd->cache_nice_tries,
6348                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6349         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6350                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6351         /* &table[11] is terminator */
6352
6353         return table;
6354 }
6355
6356 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6357 {
6358         struct ctl_table *entry, *table;
6359         struct sched_domain *sd;
6360         int domain_num = 0, i;
6361         char buf[32];
6362
6363         for_each_domain(cpu, sd)
6364                 domain_num++;
6365         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6366         if (table == NULL)
6367                 return NULL;
6368
6369         i = 0;
6370         for_each_domain(cpu, sd) {
6371                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6372                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6373                 entry->mode = 0555;
6374                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6375                 entry++;
6376                 i++;
6377         }
6378         return table;
6379 }
6380
6381 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6382 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6383 {
6384         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6385         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6386         char buf[32];
6387
6388         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6389         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6390
6391         if (entry == NULL)
6392                 return;
6393
6394         for_each_online_cpu(i) {
6395                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6396                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6397                 entry->mode = 0555;
6398                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6399                 entry++;
6400         }
6401
6402         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6403         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6404 }
6405
6406 /* may be called multiple times per register */
6407 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6408 {
6409         if (sd_sysctl_header)
6410                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6411         sd_sysctl_header = NULL;
6412         if (sd_ctl_dir[0].child)
6413                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6414 }
6415 #else
6416 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6417 {
6418 }
6419 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6420 {
6421 }
6422 #endif
6423
6424 /*
6425  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6426  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6427  */
6428 static int __cpuinit
6429 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6430 {
6431         struct task_struct *p;
6432         int cpu = (long)hcpu;
6433         unsigned long flags;
6434         struct rq *rq;
6435
6436         switch (action) {
6437
6438         case CPU_UP_PREPARE:
6439         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6440                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6441                 if (IS_ERR(p))
6442                         return NOTIFY_BAD;
6443                 kthread_bind(p, cpu);
6444                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6445                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6446                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6447                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6448                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6449                 break;
6450
6451         case CPU_ONLINE:
6452         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6453                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6454                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6455
6456                 /* Update our root-domain */
6457                 rq = cpu_rq(cpu);
6458                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6459                 if (rq->rd) {
6460                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6461                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6462                 }
6463                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6464                 break;
6465
6466 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6467         case CPU_UP_CANCELED:
6468         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6469                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6470                         break;
6471                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6472                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6473                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6474                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6475                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6476                 break;
6477
6478         case CPU_DEAD:
6479         case CPU_DEAD_FROZEN:
6480                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6481                 migrate_live_tasks(cpu);
6482                 rq = cpu_rq(cpu);
6483                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6484                 rq->migration_thread = NULL;
6485                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6486                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6487                 update_rq_clock(rq);
6488                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6489                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6490                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6491                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6492                 migrate_dead_tasks(cpu);
6493                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6494                 cpuset_unlock();
6495                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6496                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6497
6498                 /*
6499                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6500                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6501                  * the requestors.
6502                  */
6503                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6504                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6505                         struct migration_req *req;
6506
6507                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6508                                          struct migration_req, list);
6509                         list_del_init(&req->list);
6510                         complete(&req->done);
6511                 }
6512                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6513                 break;
6514
6515         case CPU_DYING:
6516         case CPU_DYING_FROZEN:
6517                 /* Update our root-domain */
6518                 rq = cpu_rq(cpu);
6519                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6520                 if (rq->rd) {
6521                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6522                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6523                 }
6524                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6525                 break;
6526 #endif
6527         }
6528         return NOTIFY_OK;
6529 }
6530
6531 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6532  * happens before everything else.
6533  */
6534 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6535         .notifier_call = migration_call,
6536         .priority = 10
6537 };
6538
6539 void __init migration_init(void)
6540 {
6541         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6542         int err;
6543
6544         /* Start one for the boot CPU: */
6545         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6546         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6547         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6548         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6549 }
6550 #endif
6551
6552 #ifdef CONFIG_SMP
6553
6554 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6555
6556 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6557                                   cpumask_t *groupmask)
6558 {
6559         struct sched_group *group = sd->groups;
6560         char str[256];
6561
6562         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6563         cpus_clear(*groupmask);
6564
6565         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6566
6567         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6568                 printk("does not load-balance\n");
6569                 if (sd->parent)
6570                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6571                                         " has parent");
6572                 return -1;
6573         }
6574
6575         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6576
6577         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6578                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6579                                 "CPU%d\n", cpu);
6580         }
6581         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6582                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6583                                 " CPU%d\n", cpu);
6584         }
6585
6586         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6587         do {
6588                 if (!group) {
6589                         printk("\n");
6590                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6591                         break;
6592                 }
6593
6594                 if (!group->__cpu_power) {
6595                         printk(KERN_CONT "\n");
6596                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6597                                         "set\n");
6598                         break;
6599                 }
6600
6601                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6602                         printk(KERN_CONT "\n");
6603                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6604                         break;
6605                 }
6606
6607                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6608                         printk(KERN_CONT "\n");
6609                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6610                         break;
6611                 }
6612
6613                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6614
6615                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6616                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6617
6618                 group = group->next;
6619         } while (group != sd->groups);
6620         printk(KERN_CONT "\n");
6621
6622         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6623                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6624
6625         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6626                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6627                         "of domain->span\n");
6628         return 0;
6629 }
6630
6631 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6632 {
6633         cpumask_t *groupmask;
6634         int level = 0;
6635
6636         if (!sd) {
6637                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6638                 return;
6639         }
6640
6641         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6642
6643         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6644         if (!groupmask) {
6645                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6646                 return;
6647         }
6648
6649         for (;;) {
6650                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6651                         break;
6652                 level++;
6653                 sd = sd->parent;
6654                 if (!sd)
6655                         break;
6656         }
6657         kfree(groupmask);
6658 }
6659 #else
6660 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6661 #endif
6662
6663 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6664 {
6665         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6666                 return 1;
6667
6668         /* Following flags need at least 2 groups */
6669         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6670                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6671                          SD_BALANCE_FORK |
6672                          SD_BALANCE_EXEC |
6673                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6674                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6675                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6676                         return 0;
6677         }
6678
6679         /* Following flags don't use groups */
6680         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6681                          SD_WAKE_AFFINE |
6682                          SD_WAKE_BALANCE))
6683                 return 0;
6684
6685         return 1;
6686 }
6687
6688 static int
6689 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6690 {
6691         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6692
6693         if (sd_degenerate(parent))
6694                 return 1;
6695
6696         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6697                 return 0;
6698
6699         /* Does parent contain flags not in child? */
6700         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6701         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6702                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6703         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6704         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6705                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6706                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6707                                 SD_BALANCE_FORK |
6708                                 SD_BALANCE_EXEC |
6709                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6710                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6711         }
6712         if (~cflags & pflags)
6713                 return 0;
6714
6715         return 1;
6716 }
6717
6718 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6719 {
6720         unsigned long flags;
6721         const struct sched_class *class;
6722
6723         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6724
6725         if (rq->rd) {
6726                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6727
6728                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6729                         if (class->leave_domain)
6730                                 class->leave_domain(rq);
6731                 }
6732
6733                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6734                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6735
6736                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6737                         kfree(old_rd);
6738         }
6739
6740         atomic_inc(&rd->refcount);
6741         rq->rd = rd;
6742
6743         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6744         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6745                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6746
6747         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6748                 if (class->join_domain)
6749                         class->join_domain(rq);
6750         }
6751
6752         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6753 }
6754
6755 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6756 {
6757         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6758
6759         cpus_clear(rd->span);
6760         cpus_clear(rd->online);
6761 }
6762
6763 static void init_defrootdomain(void)
6764 {
6765         init_rootdomain(&def_root_domain);
6766         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6767 }
6768
6769 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6770 {
6771         struct root_domain *rd;
6772
6773         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6774         if (!rd)
6775                 return NULL;
6776
6777         init_rootdomain(rd);
6778
6779         return rd;
6780 }
6781
6782 /*
6783  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6784  * hold the hotplug lock.
6785  */
6786 static void
6787 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6788 {
6789         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6790         struct sched_domain *tmp;
6791
6792         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6793         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6794                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6795                 if (!parent)
6796                         break;
6797                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6798                         tmp->parent = parent->parent;
6799                         if (parent->parent)
6800                                 parent->parent->child = tmp;
6801                 }
6802         }
6803
6804         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6805                 sd = sd->parent;
6806                 if (sd)
6807                         sd->child = NULL;
6808         }
6809
6810         sched_domain_debug(sd, cpu);
6811
6812         rq_attach_root(rq, rd);
6813         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6814 }
6815
6816 /* cpus with isolated domains */
6817 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6818
6819 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6820 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6821 {
6822         int ints[NR_CPUS], i;
6823
6824         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6825         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6826         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6827                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6828                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6829         return 1;
6830 }
6831
6832 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6833
6834 /*
6835  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6836  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6837  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6838  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6839  *
6840  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6841  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6842  * and ->cpu_power to 0.
6843  */
6844 static void
6845 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6846                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6847                                         struct sched_group **sg,
6848                                         cpumask_t *tmpmask),
6849                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6850 {
6851         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6852         int i;
6853
6854         cpus_clear(*covered);
6855
6856         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6857                 struct sched_group *sg;
6858                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6859                 int j;
6860
6861                 if (cpu_isset(i, *covered))
6862                         continue;
6863
6864                 cpus_clear(sg->cpumask);
6865                 sg->__cpu_power = 0;
6866
6867                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6868                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6869                                 continue;
6870
6871                         cpu_set(j, *covered);
6872                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6873                 }
6874                 if (!first)
6875                         first = sg;
6876                 if (last)
6877                         last->next = sg;
6878                 last = sg;
6879         }
6880         last->next = first;
6881 }
6882
6883 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6884
6885 #ifdef CONFIG_NUMA
6886
6887 /**
6888  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6889  * @node: node whose sched_domain we're building
6890  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6891  *
6892  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6893  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6894  *
6895  * Should use nodemask_t.
6896  */
6897 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6898 {
6899         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6900
6901         min_val = INT_MAX;
6902
6903         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6904                 /* Start at @node */
6905                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6906
6907                 if (!nr_cpus_node(n))
6908                         continue;
6909
6910                 /* Skip already used nodes */
6911                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6912                         continue;
6913
6914                 /* Simple min distance search */
6915                 val = node_distance(node, n);
6916
6917                 if (val < min_val) {
6918                         min_val = val;
6919                         best_node = n;
6920                 }
6921         }
6922
6923         node_set(best_node, *used_nodes);
6924         return best_node;
6925 }
6926
6927 /**
6928  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6929  * @node: node whose cpumask we're constructing
6930  * @span: resulting cpumask
6931  *
6932  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6933  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6934  * out optimally.
6935  */
6936 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6937 {
6938         nodemask_t used_nodes;
6939         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6940         int i;
6941
6942         cpus_clear(*span);
6943         nodes_clear(used_nodes);
6944
6945         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6946         node_set(node, used_nodes);
6947
6948         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6949                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6950
6951                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6952                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6953         }
6954 }
6955 #endif
6956
6957 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6958
6959 /*
6960  * SMT sched-domains:
6961  */
6962 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6963 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6964 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6965
6966 static int
6967 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6968                  cpumask_t *unused)
6969 {
6970         if (sg)
6971                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6972         return cpu;
6973 }
6974 #endif
6975
6976 /*
6977  * multi-core sched-domains:
6978  */
6979 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6980 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6981 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6982 #endif
6983
6984 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6985 static int
6986 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6987                   cpumask_t *mask)
6988 {
6989         int group;
6990
6991         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6992         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6993         group = first_cpu(*mask);
6994         if (sg)
6995                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6996         return group;
6997 }
6998 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6999 static int
7000 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7001                   cpumask_t *unused)
7002 {
7003         if (sg)
7004                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7005         return cpu;
7006 }
7007 #endif
7008
7009 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7010 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7011
7012 static int
7013 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7014                   cpumask_t *mask)
7015 {
7016         int group;
7017 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7018         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7019         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7020         group = first_cpu(*mask);
7021 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7022         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7023         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7024         group = first_cpu(*mask);
7025 #else
7026         group = cpu;
7027 #endif
7028         if (sg)
7029                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7030         return group;
7031 }
7032
7033 #ifdef CONFIG_NUMA
7034 /*
7035  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7036  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7037  * gets dynamically allocated.
7038  */
7039 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7040 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7041
7042 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7043 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7044
7045 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7046                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7047 {
7048         int group;
7049
7050         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7051         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7052         group = first_cpu(*nodemask);
7053
7054         if (sg)
7055                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7056         return group;
7057 }
7058
7059 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7060 {
7061         struct sched_group *sg = group_head;
7062         int j;
7063
7064         if (!sg)
7065                 return;
7066         do {
7067                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
7068                         struct sched_domain *sd;
7069
7070                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7071                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7072                                 /*
7073                                  * Only add "power" once for each
7074                                  * physical package.
7075                                  */
7076                                 continue;
7077                         }
7078
7079                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7080                 }
7081                 sg = sg->next;
7082         } while (sg != group_head);
7083 }
7084 #endif
7085
7086 #ifdef CONFIG_NUMA
7087 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7088 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7089 {
7090         int cpu, i;
7091
7092         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
7093                 struct sched_group **sched_group_nodes
7094                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7095
7096                 if (!sched_group_nodes)
7097                         continue;
7098
7099                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7100                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7101
7102                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7103                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7104                         if (cpus_empty(*nodemask))
7105                                 continue;
7106
7107                         if (sg == NULL)
7108                                 continue;
7109                         sg = sg->next;
7110 next_sg:
7111                         oldsg = sg;
7112                         sg = sg->next;
7113                         kfree(oldsg);
7114                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7115                                 goto next_sg;
7116                 }
7117                 kfree(sched_group_nodes);
7118                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7119         }
7120 }
7121 #else
7122 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7123 {
7124 }
7125 #endif
7126
7127 /*
7128  * Initialize sched groups cpu_power.
7129  *
7130  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7131  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7132  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7133  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7134  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7135  * less cpu_power.
7136  *
7137  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7138  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7139  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7140  */
7141 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7142 {
7143         struct sched_domain *child;
7144         struct sched_group *group;
7145
7146         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7147
7148         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7149                 return;
7150
7151         child = sd->child;
7152
7153         sd->groups->__cpu_power = 0;
7154
7155         /*
7156          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7157          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7158          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7159          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7160          * same sched domain.
7161          */
7162         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7163                        (child->flags &
7164                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7165                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7166                 return;
7167         }
7168
7169         /*
7170          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7171          */
7172         group = child->groups;
7173         do {
7174                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7175                 group = group->next;
7176         } while (group != child->groups);
7177 }
7178
7179 /*
7180  * Initializers for schedule domains
7181  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7182  */
7183
7184 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7185 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7186 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7187 {                                                               \
7188         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7189         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7190         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7191 }
7192
7193 SD_INIT_FUNC(CPU)
7194 #ifdef CONFIG_NUMA
7195  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7196  SD_INIT_FUNC(NODE)
7197 #endif
7198 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7199  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7200 #endif
7201 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7202  SD_INIT_FUNC(MC)
7203 #endif
7204
7205 /*
7206  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7207  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7208  * if the amount of space is significant.
7209  */
7210 struct allmasks {
7211         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7212         union {
7213                 cpumask_t nodemask;
7214                 cpumask_t this_sibling_map;
7215                 cpumask_t this_core_map;
7216         };
7217         cpumask_t send_covered;
7218
7219 #ifdef CONFIG_NUMA
7220         cpumask_t domainspan;
7221         cpumask_t covered;
7222         cpumask_t notcovered;
7223 #endif
7224 };
7225
7226 #if     NR_CPUS > 128
7227 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7228 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7229 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7230 #else
7231 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7232 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7233 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7234 #endif
7235
7236 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7237                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7238
7239 static int default_relax_domain_level = -1;
7240
7241 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7242 {
7243         default_relax_domain_level = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7244         return 1;
7245 }
7246 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7247
7248 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7249                                  struct sched_domain_attr *attr)
7250 {
7251         int request;
7252
7253         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7254                 if (default_relax_domain_level < 0)
7255                         return;
7256                 else
7257                         request = default_relax_domain_level;
7258         } else
7259                 request = attr->relax_domain_level;
7260         if (request < sd->level) {
7261                 /* turn off idle balance on this domain */
7262                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7263         } else {
7264                 /* turn on idle balance on this domain */
7265                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7266         }
7267 }
7268
7269 /*
7270  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7271  * to the individual cpus
7272  */
7273 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7274                                  struct sched_domain_attr *attr)
7275 {
7276         int i;
7277         struct root_domain *rd;
7278         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7279         cpumask_t *tmpmask;
7280 #ifdef CONFIG_NUMA
7281         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7282         int sd_allnodes = 0;
7283
7284         /*
7285          * Allocate the per-node list of sched groups
7286          */
7287         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7288                                     GFP_KERNEL);
7289         if (!sched_group_nodes) {
7290                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7291                 return -ENOMEM;
7292         }
7293 #endif
7294
7295         rd = alloc_rootdomain();
7296         if (!rd) {
7297                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7298 #ifdef CONFIG_NUMA
7299                 kfree(sched_group_nodes);
7300 #endif
7301                 return -ENOMEM;
7302         }
7303
7304 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7305         /* get space for all scratch cpumask variables */
7306         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7307         if (!allmasks) {
7308                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7309                 kfree(rd);
7310 #ifdef CONFIG_NUMA
7311                 kfree(sched_group_nodes);
7312 #endif
7313                 return -ENOMEM;
7314         }
7315 #endif
7316         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7317
7318
7319 #ifdef CONFIG_NUMA
7320         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7321 #endif
7322
7323         /*
7324          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7325          */
7326         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7327                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7328                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7329
7330                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7331                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7332
7333 #ifdef CONFIG_NUMA
7334                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7335                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7336                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7337                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7338                         set_domain_attribute(sd, attr);
7339                         sd->span = *cpu_map;
7340                         sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7341                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7342                         p = sd;
7343                         sd_allnodes = 1;
7344                 } else
7345                         p = NULL;
7346
7347                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7348                 SD_INIT(sd, NODE);
7349                 set_domain_attribute(sd, attr);
7350                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7351                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7352                 sd->parent = p;
7353                 if (p)
7354                         p->child = sd;
7355                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7356 #endif
7357
7358                 p = sd;
7359                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7360                 SD_INIT(sd, CPU);
7361                 set_domain_attribute(sd, attr);
7362                 sd->span = *nodemask;
7363                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7364                 sd->parent = p;
7365                 if (p)
7366                         p->child = sd;
7367                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7368
7369 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7370                 p = sd;
7371                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7372                 SD_INIT(sd, MC);
7373                 set_domain_attribute(sd, attr);
7374                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7375                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7376                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7377                 sd->parent = p;
7378                 p->child = sd;
7379                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7380 #endif
7381
7382 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7383                 p = sd;
7384                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7385                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7386                 set_domain_attribute(sd, attr);
7387                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7388                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7389                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7390                 sd->parent = p;
7391                 p->child = sd;
7392                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7393 #endif
7394         }
7395
7396 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7397         /* Set up CPU (sibling) groups */
7398         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7399                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7400                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7401
7402                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7403                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7404                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7405                         continue;
7406
7407                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7408                                         &cpu_to_cpu_group,
7409                                         send_covered, tmpmask);
7410         }
7411 #endif
7412
7413 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7414         /* Set up multi-core groups */
7415         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7416                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7417                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7418
7419                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7420                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7421                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7422                         continue;
7423
7424                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7425                                         &cpu_to_core_group,
7426                                         send_covered, tmpmask);
7427         }
7428 #endif
7429
7430         /* Set up physical groups */
7431         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7432                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7433                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7434
7435                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7436                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7437                 if (cpus_empty(*nodemask))
7438                         continue;
7439
7440                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7441                                         &cpu_to_phys_group,
7442                                         send_covered, tmpmask);
7443         }
7444
7445 #ifdef CONFIG_NUMA
7446         /* Set up node groups */
7447         if (sd_allnodes) {
7448                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7449
7450                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7451                                         &cpu_to_allnodes_group,
7452                                         send_covered, tmpmask);
7453         }
7454
7455         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7456                 /* Set up node groups */
7457                 struct sched_group *sg, *prev;
7458                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7459                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7460                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7461                 int j;
7462
7463                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7464                 cpus_clear(*covered);
7465
7466                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7467                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7468                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7469                         continue;
7470                 }
7471
7472                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7473                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7474
7475                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7476                 if (!sg) {
7477                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7478                                 "node %d\n", i);
7479                         goto error;
7480                 }
7481                 sched_group_nodes[i] = sg;
7482                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7483                         struct sched_domain *sd;
7484
7485                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7486                         sd->groups = sg;
7487                 }
7488                 sg->__cpu_power = 0;
7489                 sg->cpumask = *nodemask;
7490                 sg->next = sg;
7491                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7492                 prev = sg;
7493
7494                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7495                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7496                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7497                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7498
7499                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7500                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7501                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7502                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7503                                 break;
7504
7505                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7506                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7507                                 continue;
7508
7509                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7510                                           GFP_KERNEL, i);
7511                         if (!sg) {
7512                                 printk(KERN_WARNING
7513                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7514                                 goto error;
7515                         }
7516                         sg->__cpu_power = 0;
7517                         sg->cpumask = *tmpmask;
7518                         sg->next = prev->next;
7519                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7520                         prev->next = sg;
7521                         prev = sg;
7522                 }
7523         }
7524 #endif
7525
7526         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7527 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7528         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7529                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7530
7531                 init_sched_groups_power(i, sd);
7532         }
7533 #endif
7534 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7535         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7536                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7537
7538                 init_sched_groups_power(i, sd);
7539         }
7540 #endif
7541
7542         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7543                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7544
7545                 init_sched_groups_power(i, sd);
7546         }
7547
7548 #ifdef CONFIG_NUMA
7549         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7550                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7551
7552         if (sd_allnodes) {
7553                 struct sched_group *sg;
7554
7555                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7556                                                                 tmpmask);
7557                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7558         }
7559 #endif
7560
7561         /* Attach the domains */
7562         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7563                 struct sched_domain *sd;
7564 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7565                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7566 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7567                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7568 #else
7569                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7570 #endif
7571                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7572         }
7573
7574         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7575         return 0;
7576
7577 #ifdef CONFIG_NUMA
7578 error:
7579         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7580         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7581         return -ENOMEM;
7582 #endif
7583 }
7584
7585 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7586 {
7587         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7588 }
7589
7590 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7591 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7592 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;     /* attribues of custom domains
7593                                                    in 'doms_cur' */
7594
7595 /*
7596  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7597  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7598  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7599  */
7600 static cpumask_t fallback_doms;
7601
7602 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7603 {
7604 }
7605
7606 /*
7607  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7608  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7609  * exclude other special cases in the future.
7610  */
7611 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7612 {
7613         int err;
7614
7615         arch_update_cpu_topology();
7616         ndoms_cur = 1;
7617         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7618         if (!doms_cur)
7619                 doms_cur = &fallback_doms;
7620         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7621         dattr_cur = NULL;
7622         err = build_sched_domains(doms_cur);
7623         register_sched_domain_sysctl();
7624
7625         return err;
7626 }
7627
7628 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7629                                        cpumask_t *tmpmask)
7630 {
7631         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7632 }
7633
7634 /*
7635  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7636  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7637  */
7638 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7639 {
7640         cpumask_t tmpmask;
7641         int i;
7642
7643         unregister_sched_domain_sysctl();
7644
7645         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7646                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7647         synchronize_sched();
7648         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7649 }
7650
7651 /* handle null as "default" */
7652 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7653                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7654 {
7655         struct sched_domain_attr tmp;
7656
7657         /* fast path */
7658         if (!new && !cur)
7659                 return 1;
7660
7661         tmp = SD_ATTR_INIT;
7662         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7663                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7664                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7665 }
7666
7667 /*
7668  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7669  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7670  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7671  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7672  *
7673  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7674  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7675  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7676  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7677  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7678  * it as it is.
7679  *
7680  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7681  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7682  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7683  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7684  * 'fallback_doms'.
7685  *
7686  * Call with hotplug lock held
7687  */
7688 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7689                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7690 {
7691         int i, j;
7692
7693         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7694
7695         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7696         unregister_sched_domain_sysctl();
7697
7698         if (doms_new == NULL) {
7699                 ndoms_new = 1;
7700                 doms_new = &fallback_doms;
7701                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7702                 dattr_new = NULL;
7703         }
7704
7705         /* Destroy deleted domains */
7706         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7707                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7708                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7709                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7710                                 goto match1;
7711                 }
7712                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7713                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7714 match1:
7715                 ;
7716         }
7717
7718         /* Build new domains */
7719         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7720                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7721                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7722                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7723                                 goto match2;
7724                 }
7725                 /* no match - add a new doms_new */
7726                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7727                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7728 match2:
7729                 ;
7730         }
7731
7732         /* Remember the new sched domains */
7733         if (doms_cur != &fallback_doms)
7734                 kfree(doms_cur);
7735         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7736         doms_cur = doms_new;
7737         dattr_cur = dattr_new;
7738         ndoms_cur = ndoms_new;
7739
7740         register_sched_domain_sysctl();
7741
7742         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7743 }
7744
7745 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7746 int arch_reinit_sched_domains(void)
7747 {
7748         int err;
7749
7750         get_online_cpus();
7751         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7752         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7753         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7754         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7755         put_online_cpus();
7756
7757         return err;
7758 }
7759
7760 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7761 {
7762         int ret;
7763
7764         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7765                 return -EINVAL;
7766
7767         if (smt)
7768                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7769         else
7770                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7771
7772         ret = arch_reinit_sched_domains();
7773
7774         return ret ? ret : count;
7775 }
7776
7777 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7778 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7779 {
7780         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7781 }
7782 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7783                                             const char *buf, size_t count)
7784 {
7785         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7786 }
7787 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7788                    sched_mc_power_savings_store);
7789 #endif
7790
7791 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7792 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7793 {
7794         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7795 }
7796 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7797                                              const char *buf, size_t count)
7798 {
7799         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7800 }
7801 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7802                    sched_smt_power_savings_store);
7803 #endif
7804
7805 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7806 {
7807         int err = 0;
7808
7809 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7810         if (smt_capable())
7811                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7812                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7813 #endif
7814 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7815         if (!err && mc_capable())
7816                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7817                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7818 #endif
7819         return err;
7820 }
7821 #endif
7822
7823 /*
7824  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7825  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7826  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7827  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7828  */
7829 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7830                                 unsigned long action, void *hcpu)
7831 {
7832         switch (action) {
7833         case CPU_UP_PREPARE:
7834         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7835         case CPU_DOWN_PREPARE:
7836         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7837                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7838                 return NOTIFY_OK;
7839
7840         case CPU_UP_CANCELED:
7841         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7842         case CPU_DOWN_FAILED:
7843         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7844         case CPU_ONLINE:
7845         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7846         case CPU_DEAD:
7847         case CPU_DEAD_FROZEN:
7848                 /*
7849                  * Fall through and re-initialise the domains.
7850                  */
7851                 break;
7852         default:
7853                 return NOTIFY_DONE;
7854         }
7855
7856         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7857         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7858
7859         return NOTIFY_OK;
7860 }
7861
7862 void __init sched_init_smp(void)
7863 {
7864         cpumask_t non_isolated_cpus;
7865
7866 #if defined(CONFIG_NUMA)
7867         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7868                                                                 GFP_KERNEL);
7869         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7870 #endif
7871         get_online_cpus();
7872         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7873         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7874         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7875         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7876                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7877         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7878         put_online_cpus();
7879         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7880         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7881         init_hrtick();
7882
7883         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7884         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7885                 BUG();
7886         sched_init_granularity();
7887 }
7888 #else
7889 void __init sched_init_smp(void)
7890 {
7891         sched_init_granularity();
7892 }
7893 #endif /* CONFIG_SMP */
7894
7895 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7896 {
7897         return in_lock_functions(addr) ||
7898                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7899                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7900 }
7901
7902 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7903 {
7904         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7905         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7906 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7907         cfs_rq->rq = rq;
7908 #endif
7909         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7910 }
7911
7912 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7913 {
7914         struct rt_prio_array *array;
7915         int i;
7916
7917         array = &rt_rq->active;
7918         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7919                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7920                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7921         }
7922         /* delimiter for bitsearch: */
7923         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7924
7925 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7926         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7927 #endif
7928 #ifdef CONFIG_SMP
7929         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7930         rt_rq->overloaded = 0;
7931 #endif
7932
7933         rt_rq->rt_time = 0;
7934         rt_rq->rt_throttled = 0;
7935         rt_rq->rt_runtime = 0;
7936         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7937
7938 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7939         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7940         rt_rq->rq = rq;
7941 #endif
7942 }
7943
7944 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7945 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7946                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7947                                 struct sched_entity *parent)
7948 {
7949         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7950         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7951         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7952         cfs_rq->tg = tg;
7953         if (add)
7954                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7955
7956         tg->se[cpu] = se;
7957         /* se could be NULL for init_task_group */
7958         if (!se)
7959                 return;
7960
7961         if (!parent)
7962                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7963         else
7964                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7965
7966         se->my_q = cfs_rq;
7967         se->load.weight = tg->shares;
7968         se->load.inv_weight = 0;
7969         se->parent = parent;
7970 }
7971 #endif
7972
7973 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7974 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7975                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7976                 struct sched_rt_entity *parent)
7977 {
7978         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7979
7980         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7981         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7982         rt_rq->tg = tg;
7983         rt_rq->rt_se = rt_se;
7984         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7985         if (add)
7986                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7987
7988         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7989         if (!rt_se)
7990                 return;
7991
7992         if (!parent)
7993                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7994         else
7995                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7996
7997         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7998         rt_se->my_q = rt_rq;
7999         rt_se->parent = parent;
8000         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8001 }
8002 #endif
8003
8004 void __init sched_init(void)
8005 {
8006         int i, j;
8007         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8008
8009 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8010         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8011 #endif
8012 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8013         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8014 #endif
8015 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8016         alloc_size *= 2;
8017 #endif
8018         /*
8019          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8020          * we use alloc_bootmem().
8021          */
8022         if (alloc_size) {
8023                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8024
8025 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8026                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8027                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8028
8029                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8030                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8031
8032 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8033                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8034                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8035
8036                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8037                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8038 #endif
8039 #endif
8040 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8041                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8042                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8043
8044                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8045                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8046
8047 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8048                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8049                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8050
8051                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8052                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8053 #endif
8054 #endif
8055         }
8056
8057 #ifdef CONFIG_SMP
8058         init_aggregate();
8059         init_defrootdomain();
8060 #endif
8061
8062         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8063                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8064
8065 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8066         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8067                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8068 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8069         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8070                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8071 #endif
8072 #endif
8073
8074 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8075         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8076         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8077
8078 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8079         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8080         init_task_group.parent = &root_task_group;
8081         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8082 #endif
8083 #endif
8084
8085         for_each_possible_cpu(i) {
8086                 struct rq *rq;
8087
8088                 rq = cpu_rq(i);
8089                 spin_lock_init(&rq->lock);
8090                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
8091                 rq->nr_running = 0;
8092                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8093                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8094 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8095                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8096                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8097 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8098                 /*
8099                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8100                  *
8101                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8102                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8103                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8104                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8105                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8106                  * (se->load.weight).
8107                  *
8108                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8109                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8110                  * then A0's share of the cpu resource is:
8111                  *
8112                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8113                  *
8114                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8115                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8116                  */
8117                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8118 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8119                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8120                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8121                 /*
8122                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8123                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8124                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8125                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8126                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8127                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8128                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8129                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8130                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8131                  */
8132                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8133                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8134                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8135                                 root_task_group.se[i]);
8136
8137 #endif
8138 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8139
8140                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8141 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8142                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8143 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8144                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8145 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8146                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8147                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8148                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8149                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8150                                 root_task_group.rt_se[i]);
8151 #endif
8152 #endif
8153
8154                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8155                         rq->cpu_load[j] = 0;
8156 #ifdef CONFIG_SMP
8157                 rq->sd = NULL;
8158                 rq->rd = NULL;
8159                 rq->active_balance = 0;
8160                 rq->next_balance = jiffies;
8161                 rq->push_cpu = 0;
8162                 rq->cpu = i;
8163                 rq->migration_thread = NULL;
8164                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8165                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8166 #endif
8167                 init_rq_hrtick(rq);
8168                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8169         }
8170
8171         set_load_weight(&init_task);
8172
8173 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8174         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8175 #endif
8176
8177 #ifdef CONFIG_SMP
8178         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8179 #endif
8180
8181 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8182         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8183 #endif
8184
8185         /*
8186          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8187          */
8188         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8189         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8190
8191         /*
8192          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8193          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8194          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8195          * when this runqueue becomes "idle".
8196          */
8197         init_idle(current, smp_processor_id());
8198         /*
8199          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8200          */
8201         current->sched_class = &fair_sched_class;
8202
8203         scheduler_running = 1;
8204 }
8205
8206 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8207 void __might_sleep(char *file, int line)
8208 {
8209 #ifdef in_atomic
8210         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8211
8212         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8213             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8214                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8215                         return;
8216                 prev_jiffy = jiffies;
8217                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8218                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8219                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8220                         in_atomic(), irqs_disabled());
8221                 debug_show_held_locks(current);
8222                 if (irqs_disabled())
8223                         print_irqtrace_events(current);
8224                 dump_stack();
8225         }
8226 #endif
8227 }
8228 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8229 #endif
8230
8231 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8232 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8233 {
8234         int on_rq;
8235
8236         update_rq_clock(rq);
8237         on_rq = p->se.on_rq;
8238         if (on_rq)
8239                 deactivate_task(rq, p, 0);
8240         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8241         if (on_rq) {
8242                 activate_task(rq, p, 0);
8243                 resched_task(rq->curr);
8244         }
8245 }
8246
8247 void normalize_rt_tasks(void)
8248 {
8249         struct task_struct *g, *p;
8250         unsigned long flags;
8251         struct rq *rq;
8252
8253         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8254         do_each_thread(g, p) {
8255                 /*
8256                  * Only normalize user tasks:
8257                  */
8258                 if (!p->mm)
8259                         continue;
8260
8261                 p->se.exec_start                = 0;
8262 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8263                 p->se.wait_start                = 0;
8264                 p->se.sleep_start               = 0;
8265                 p->se.block_start               = 0;
8266 #endif
8267
8268                 if (!rt_task(p)) {
8269                         /*
8270                          * Renice negative nice level userspace
8271                          * tasks back to 0:
8272                          */
8273                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8274                                 set_user_nice(p, 0);
8275                         continue;
8276                 }
8277
8278                 spin_lock(&p->pi_lock);
8279                 rq = __task_rq_lock(p);
8280
8281                 normalize_task(rq, p);
8282
8283                 __task_rq_unlock(rq);
8284                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8285         } while_each_thread(g, p);
8286
8287         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8288 }
8289
8290 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8291
8292 #ifdef CONFIG_IA64
8293 /*
8294  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8295  *
8296  * They can only be called when the whole system has been
8297  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8298  * activity can take place. Using them for anything else would
8299  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8300  * under any other configuration.
8301  */
8302
8303 /**
8304  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8305  * @cpu: the processor in question.
8306  *
8307  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8308  */
8309 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8310 {
8311         return cpu_curr(cpu);
8312 }
8313
8314 /**
8315  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8316  * @cpu: the processor in question.
8317  * @p: the task pointer to set.
8318  *
8319  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8320  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8321  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8322  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8323  * and caller must save the original value of the current task (see
8324  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8325  * re-starting the system.
8326  *
8327  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8328  */
8329 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8330 {
8331         cpu_curr(cpu) = p;
8332 }
8333
8334 #endif
8335
8336 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8337 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8338 {
8339         int i;
8340
8341         for_each_possible_cpu(i) {
8342                 if (tg->cfs_rq)
8343                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8344                 if (tg->se)
8345                         kfree(tg->se[i]);
8346         }
8347
8348         kfree(tg->cfs_rq);
8349         kfree(tg->se);
8350 }
8351
8352 static
8353 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8354 {
8355         struct cfs_rq *cfs_rq;
8356         struct sched_entity *se, *parent_se;
8357         struct rq *rq;
8358         int i;
8359
8360         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8361         if (!tg->cfs_rq)
8362                 goto err;
8363         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8364         if (!tg->se)
8365                 goto err;
8366
8367         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8368
8369         for_each_possible_cpu(i) {
8370                 rq = cpu_rq(i);
8371
8372                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8373                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8374                 if (!cfs_rq)
8375                         goto err;
8376
8377                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8378                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8379                 if (!se)
8380                         goto err;
8381
8382                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8383                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8384         }
8385
8386         return 1;
8387
8388  err:
8389         return 0;
8390 }
8391
8392 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8393 {
8394         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8395                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8396 }
8397
8398 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8399 {
8400         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8401 }
8402 #else
8403 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8404 {
8405 }
8406
8407 static inline
8408 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8409 {
8410         return 1;
8411 }
8412
8413 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8414 {
8415 }
8416
8417 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8418 {
8419 }
8420 #endif
8421
8422 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8423 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8424 {
8425         int i;
8426
8427         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8428
8429         for_each_possible_cpu(i) {
8430                 if (tg->rt_rq)
8431                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8432                 if (tg->rt_se)
8433                         kfree(tg->rt_se[i]);
8434         }
8435
8436         kfree(tg->rt_rq);
8437         kfree(tg->rt_se);
8438 }
8439
8440 static
8441 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8442 {
8443         struct rt_rq *rt_rq;
8444         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8445         struct rq *rq;
8446         int i;
8447
8448         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8449         if (!tg->rt_rq)
8450                 goto err;
8451         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8452         if (!tg->rt_se)
8453                 goto err;
8454
8455         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8456                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8457
8458         for_each_possible_cpu(i) {
8459                 rq = cpu_rq(i);
8460
8461                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8462                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8463                 if (!rt_rq)
8464                         goto err;
8465
8466                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8467                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8468                 if (!rt_se)
8469                         goto err;
8470
8471                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8472                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8473         }
8474
8475         return 1;
8476
8477  err:
8478         return 0;
8479 }
8480
8481 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8482 {
8483         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8484                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8485 }
8486
8487 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8488 {
8489         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8490 }
8491 #else
8492 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8493 {
8494 }
8495
8496 static inline
8497 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8498 {
8499         return 1;
8500 }
8501
8502 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8503 {
8504 }
8505
8506 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8507 {
8508 }
8509 #endif
8510
8511 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8512 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8513 {
8514         free_fair_sched_group(tg);
8515         free_rt_sched_group(tg);
8516         kfree(tg);
8517 }
8518
8519 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8520 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8521 {
8522         struct task_group *tg;
8523         unsigned long flags;
8524         int i;
8525
8526         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8527         if (!tg)
8528                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8529
8530         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8531                 goto err;
8532
8533         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8534                 goto err;
8535
8536         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8537         for_each_possible_cpu(i) {
8538                 register_fair_sched_group(tg, i);
8539                 register_rt_sched_group(tg, i);
8540         }
8541         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8542
8543         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8544
8545         tg->parent = parent;
8546         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8547         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8548         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8549
8550         return tg;
8551
8552 err:
8553         free_sched_group(tg);
8554         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8555 }
8556
8557 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8558 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8559 {
8560         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8561         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8562 }
8563
8564 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8565 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8566 {
8567         unsigned long flags;
8568         int i;
8569
8570         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8571         for_each_possible_cpu(i) {
8572                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8573                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8574         }
8575         list_del_rcu(&tg->list);
8576         list_del_rcu(&tg->siblings);
8577         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8578
8579         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8580         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8581 }
8582
8583 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8584  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8585  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8586  *      reflect its new group.
8587  */
8588 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8589 {
8590         int on_rq, running;
8591         unsigned long flags;
8592         struct rq *rq;
8593
8594         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8595
8596         update_rq_clock(rq);
8597
8598         running = task_current(rq, tsk);
8599         on_rq = tsk->se.on_rq;
8600
8601         if (on_rq)
8602                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8603         if (unlikely(running))
8604                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8605
8606         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8607
8608 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8609         if (tsk->sched_class->moved_group)
8610                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8611 #endif
8612
8613         if (unlikely(running))
8614                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8615         if (on_rq)
8616                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8617
8618         task_rq_unlock(rq, &flags);
8619 }
8620 #endif
8621
8622 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8623 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8624 {
8625         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8626         int on_rq;
8627
8628         on_rq = se->on_rq;
8629         if (on_rq)
8630                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8631
8632         se->load.weight = shares;
8633         se->load.inv_weight = 0;
8634
8635         if (on_rq)
8636                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8637 }
8638
8639 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8640 {
8641         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8642         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8643         unsigned long flags;
8644
8645         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8646         __set_se_shares(se, shares);
8647         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8648 }
8649
8650 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8651
8652 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8653 {
8654         int i;
8655         unsigned long flags;
8656
8657         /*
8658          * We can't change the weight of the root cgroup.
8659          */
8660         if (!tg->se[0])
8661                 return -EINVAL;
8662
8663         if (shares < MIN_SHARES)
8664                 shares = MIN_SHARES;
8665         else if (shares > MAX_SHARES)
8666                 shares = MAX_SHARES;
8667
8668         mutex_lock(&shares_mutex);
8669         if (tg->shares == shares)
8670                 goto done;
8671
8672         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8673         for_each_possible_cpu(i)
8674                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8675         list_del_rcu(&tg->siblings);
8676         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8677
8678         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8679         synchronize_sched();
8680
8681         /*
8682          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8683          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8684          */
8685         tg->shares = shares;
8686         for_each_possible_cpu(i) {
8687                 /*
8688                  * force a rebalance
8689                  */
8690                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8691                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8692         }
8693
8694         /*
8695          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8696          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8697          */
8698         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8699         for_each_possible_cpu(i)
8700                 register_fair_sched_group(tg, i);
8701         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8702         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8703 done:
8704         mutex_unlock(&shares_mutex);
8705         return 0;
8706 }
8707
8708 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8709 {
8710         return tg->shares;
8711 }
8712 #endif
8713
8714 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8715 /*
8716  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8717  */
8718 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8719
8720 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8721 {
8722         if (runtime == RUNTIME_INF)
8723                 return 1ULL << 16;
8724
8725         return div64_u64(runtime << 16, period);
8726 }
8727
8728 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8729 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8730 {
8731         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8732         unsigned long total = 0;
8733
8734         if (!parent) {
8735                 if (global_rt_period() < period)
8736                         return 0;
8737
8738                 return to_ratio(period, runtime) <
8739                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8740         }
8741
8742         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8743                 return 0;
8744
8745         rcu_read_lock();
8746         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8747                 if (tgi == tg)
8748                         continue;
8749
8750                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8751                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8752         }
8753         rcu_read_unlock();
8754
8755         return total + to_ratio(period, runtime) <
8756                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8757                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8758 }
8759 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8760 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8761 {
8762         struct task_group *tgi;
8763         unsigned long total = 0;
8764         unsigned long global_ratio =
8765                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8766
8767         rcu_read_lock();
8768         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8769                 if (tgi == tg)
8770                         continue;
8771
8772                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8773                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8774         }
8775         rcu_read_unlock();
8776
8777         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8778 }
8779 #endif
8780
8781 /* Must be called with tasklist_lock held */
8782 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8783 {
8784         struct task_struct *g, *p;
8785         do_each_thread(g, p) {
8786                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8787                         return 1;
8788         } while_each_thread(g, p);
8789         return 0;
8790 }
8791
8792 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8793                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8794 {
8795         int i, err = 0;
8796
8797         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8798         read_lock(&tasklist_lock);
8799         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8800                 err = -EBUSY;
8801                 goto unlock;
8802         }
8803         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8804                 err = -EINVAL;
8805                 goto unlock;
8806         }
8807
8808         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8809         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8810         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8811
8812         for_each_possible_cpu(i) {
8813                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8814
8815                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8816                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8817                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8818         }
8819         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8820  unlock:
8821         read_unlock(&tasklist_lock);
8822         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8823
8824         return err;
8825 }
8826
8827 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8828 {
8829         u64 rt_runtime, rt_period;
8830
8831         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8832         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8833         if (rt_runtime_us < 0)
8834                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8835
8836         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8837 }
8838
8839 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8840 {
8841         u64 rt_runtime_us;
8842
8843         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8844                 return -1;
8845
8846         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8847         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8848         return rt_runtime_us;
8849 }
8850
8851 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8852 {
8853         u64 rt_runtime, rt_period;
8854
8855         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8856         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8857
8858         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8859 }
8860
8861 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8862 {
8863         u64 rt_period_us;
8864
8865         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8866         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8867         return rt_period_us;
8868 }
8869
8870 static int sched_rt_global_constraints(void)
8871 {
8872         int ret = 0;
8873
8874         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8875         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8876                 ret = -EINVAL;
8877         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8878
8879         return ret;
8880 }
8881 #else
8882 static int sched_rt_global_constraints(void)
8883 {
8884         unsigned long flags;
8885         int i;
8886
8887         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8888         for_each_possible_cpu(i) {
8889                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8890
8891                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8892                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8893                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8894         }
8895         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8896
8897         return 0;
8898 }
8899 #endif
8900
8901 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8902                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8903                 loff_t *ppos)
8904 {
8905         int ret;
8906         int old_period, old_runtime;
8907         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8908
8909         mutex_lock(&mutex);
8910         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8911         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8912
8913         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8914
8915         if (!ret && write) {
8916                 ret = sched_rt_global_constraints();
8917                 if (ret) {
8918                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8919                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8920                 } else {
8921                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8922                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8923                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8924                 }
8925         }
8926         mutex_unlock(&mutex);
8927
8928         return ret;
8929 }
8930
8931 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8932
8933 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8934 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8935 {
8936         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8937                             struct task_group, css);
8938 }
8939
8940 static struct cgroup_subsys_state *
8941 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8942 {
8943         struct task_group *tg, *parent;
8944
8945         if (!cgrp->parent) {
8946                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8947                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8948                 return &init_task_group.css;
8949         }
8950
8951         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8952         tg = sched_create_group(parent);
8953         if (IS_ERR(tg))
8954                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8955
8956         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8957         tg->css.cgroup = cgrp;
8958
8959         return &tg->css;
8960 }
8961
8962 static void
8963 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8964 {
8965         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8966
8967         sched_destroy_group(tg);
8968 }
8969
8970 static int
8971 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8972                       struct task_struct *tsk)
8973 {
8974 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8975         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8976         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8977                 return -EINVAL;
8978 #else
8979         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8980         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8981                 return -EINVAL;
8982 #endif
8983
8984         return 0;
8985 }
8986
8987 static void
8988 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8989                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8990 {
8991         sched_move_task(tsk);
8992 }
8993
8994 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8995 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8996                                 u64 shareval)
8997 {
8998         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8999 }
9000
9001 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9002 {
9003         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9004
9005         return (u64) tg->shares;
9006 }
9007 #endif
9008
9009 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9010 static ssize_t cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9011                                 s64 val)
9012 {
9013         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9014 }
9015
9016 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9017 {
9018         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9019 }
9020
9021 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9022                 u64 rt_period_us)
9023 {
9024         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9025 }
9026
9027 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9028 {
9029         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9030 }
9031 #endif
9032
9033 static struct cftype cpu_files[] = {
9034 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9035         {
9036                 .name = "shares",
9037                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9038                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9039         },
9040 #endif
9041 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9042         {
9043                 .name = "rt_runtime_us",
9044                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9045                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9046         },
9047         {
9048                 .name = "rt_period_us",
9049                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9050                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9051         },
9052 #endif
9053 };
9054
9055 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9056 {
9057         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9058 }
9059
9060 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9061         .name           = "cpu",
9062         .create         = cpu_cgroup_create,
9063         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9064         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9065         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9066         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9067         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9068         .early_init     = 1,
9069 };
9070
9071 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9072
9073 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9074
9075 /*
9076  * CPU accounting code for task groups.
9077  *
9078  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9079  * (balbir@in.ibm.com).
9080  */
9081
9082 /* track cpu usage of a group of tasks */
9083 struct cpuacct {
9084         struct cgroup_subsys_state css;
9085         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9086         u64 *cpuusage;
9087 };
9088
9089 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9090
9091 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9092 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9093 {
9094         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9095                             struct cpuacct, css);
9096 }
9097
9098 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9099 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9100 {
9101         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9102                             struct cpuacct, css);
9103 }
9104
9105 /* create a new cpu accounting group */
9106 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9107         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9108 {
9109         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9110
9111         if (!ca)
9112                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9113
9114         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9115         if (!ca->cpuusage) {
9116                 kfree(ca);
9117                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9118         }
9119
9120         return &ca->css;
9121 }
9122
9123 /* destroy an existing cpu accounting group */
9124 static void
9125 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9126 {
9127         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9128
9129         free_percpu(ca->cpuusage);
9130         kfree(ca);
9131 }
9132
9133 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9134 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9135 {
9136         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9137         u64 totalcpuusage = 0;
9138         int i;
9139
9140         for_each_possible_cpu(i) {
9141                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9142
9143                 /*
9144                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9145                  * platforms.
9146                  */
9147                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9148                 totalcpuusage += *cpuusage;
9149                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9150         }
9151
9152         return totalcpuusage;
9153 }
9154
9155 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9156                                                                 u64 reset)
9157 {
9158         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9159         int err = 0;
9160         int i;
9161
9162         if (reset) {
9163                 err = -EINVAL;
9164                 goto out;
9165         }
9166
9167         for_each_possible_cpu(i) {
9168                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9169
9170                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9171                 *cpuusage = 0;
9172                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9173         }
9174 out:
9175         return err;
9176 }
9177
9178 static struct cftype files[] = {
9179         {
9180                 .name = "usage",
9181                 .read_u64 = cpuusage_read,
9182                 .write_u64 = cpuusage_write,
9183         },
9184 };
9185
9186 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9187 {
9188         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9189 }
9190
9191 /*
9192  * charge this task's execution time to its accounting group.
9193  *
9194  * called with rq->lock held.
9195  */
9196 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9197 {
9198         struct cpuacct *ca;
9199
9200         if (!cpuacct_subsys.active)
9201                 return;
9202
9203         ca = task_ca(tsk);
9204         if (ca) {
9205                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9206
9207                 *cpuusage += cputime;
9208         }
9209 }
9210
9211 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9212         .name = "cpuacct",
9213         .create = cpuacct_create,
9214         .destroy = cpuacct_destroy,
9215         .populate = cpuacct_populate,
9216         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9217 };
9218 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */