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