]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
RT: fix push_rt_task() to handle dequeue_pushable properly
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128 /*
129  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
130  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
131  */
132 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
133 {
134         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
135 }
136
137 /*
138  * Each time a sched group cpu_power is changed,
139  * we must compute its reciprocal value
140  */
141 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
142 {
143         sg->__cpu_power += val;
144         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
145 }
146 #endif
147
148 static inline int rt_policy(int policy)
149 {
150         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
151                 return 1;
152         return 0;
153 }
154
155 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
156 {
157         return rt_policy(p->policy);
158 }
159
160 /*
161  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
162  */
163 struct rt_prio_array {
164         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
165         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
166 };
167
168 struct rt_bandwidth {
169         /* nests inside the rq lock: */
170         spinlock_t              rt_runtime_lock;
171         ktime_t                 rt_period;
172         u64                     rt_runtime;
173         struct hrtimer          rt_period_timer;
174 };
175
176 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
177
178 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
179
180 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
181 {
182         struct rt_bandwidth *rt_b =
183                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
184         ktime_t now;
185         int overrun;
186         int idle = 0;
187
188         for (;;) {
189                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
190                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
191
192                 if (!overrun)
193                         break;
194
195                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
196         }
197
198         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
199 }
200
201 static
202 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
203 {
204         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
205         rt_b->rt_runtime = runtime;
206
207         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
208
209         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
210                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
211         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
212         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
213 }
214
215 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
216 {
217         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         ktime_t now;
223
224         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
225                 return;
226
227         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
228                 return;
229
230         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231         for (;;) {
232                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
233                         break;
234
235                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
236                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
237                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
238                                 HRTIMER_MODE_ABS);
239         }
240         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
241 }
242
243 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
244 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
245 {
246         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
247 }
248 #endif
249
250 /*
251  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
252  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
253  */
254 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
255
256 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
257
258 #include <linux/cgroup.h>
259
260 struct cfs_rq;
261
262 static LIST_HEAD(task_groups);
263
264 /* task group related information */
265 struct task_group {
266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
267         struct cgroup_subsys_state css;
268 #endif
269
270 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
271         uid_t uid;
272 #endif
273
274 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
275         /* schedulable entities of this group on each cpu */
276         struct sched_entity **se;
277         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
278         struct cfs_rq **cfs_rq;
279         unsigned long shares;
280 #endif
281
282 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
283         struct sched_rt_entity **rt_se;
284         struct rt_rq **rt_rq;
285
286         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
287 #endif
288
289         struct rcu_head rcu;
290         struct list_head list;
291
292         struct task_group *parent;
293         struct list_head siblings;
294         struct list_head children;
295 };
296
297 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
298
299 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
300 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
301 {
302         user->tg->uid = user->uid;
303 }
304
305 /*
306  * Root task group.
307  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
308  *      be a child to this group.
309  */
310 struct task_group root_task_group;
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313 /* Default task group's sched entity on each cpu */
314 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
315 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
317 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
318
319 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
320 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
321 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 #define root_task_group init_task_group
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
328  * a task group's cpu shares.
329  */
330 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
331
332 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
333 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
334 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
335 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
336 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
337 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
338
339 /*
340  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
341  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
342  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
343  * too large, so as the shares value of a task group.
344  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
345  *  limitation from this.)
346  */
347 #define MIN_SHARES      2
348 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
349
350 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
351 #endif
352
353 /* Default task group.
354  *      Every task in system belong to this group at bootup.
355  */
356 struct task_group init_task_group;
357
358 /* return group to which a task belongs */
359 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
360 {
361         struct task_group *tg;
362
363 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
364         tg = p->user->tg;
365 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
366         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
367                                 struct task_group, css);
368 #else
369         tg = &init_task_group;
370 #endif
371         return tg;
372 }
373
374 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
375 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
376 {
377 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
378         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
379         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
380 #endif
381
382 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
383         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
384         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
385 #endif
386 }
387
388 #else
389
390 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
391 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
392 {
393         return NULL;
394 }
395
396 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
397
398 /* CFS-related fields in a runqueue */
399 struct cfs_rq {
400         struct load_weight load;
401         unsigned long nr_running;
402
403         u64 exec_clock;
404         u64 min_vruntime;
405
406         struct rb_root tasks_timeline;
407         struct rb_node *rb_leftmost;
408
409         struct list_head tasks;
410         struct list_head *balance_iterator;
411
412         /*
413          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
414          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
415          */
416         struct sched_entity *curr, *next, *last;
417
418         unsigned int nr_spread_over;
419
420 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
421         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
422
423         /*
424          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
425          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
426          * (like users, containers etc.)
427          *
428          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
429          * list is used during load balance.
430          */
431         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
432         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
433
434 #ifdef CONFIG_SMP
435         /*
436          * the part of load.weight contributed by tasks
437          */
438         unsigned long task_weight;
439
440         /*
441          *   h_load = weight * f(tg)
442          *
443          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
444          * this group.
445          */
446         unsigned long h_load;
447
448         /*
449          * this cpu's part of tg->shares
450          */
451         unsigned long shares;
452
453         /*
454          * load.weight at the time we set shares
455          */
456         unsigned long rq_weight;
457 #endif
458 #endif
459 };
460
461 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
462 struct rt_rq {
463         struct rt_prio_array active;
464         unsigned long rt_nr_running;
465 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
466         struct {
467                 int curr; /* highest queued rt task prio */
468                 int next; /* next highest */
469         } highest_prio;
470 #endif
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         unsigned long rt_nr_migratory;
473         int overloaded;
474         struct plist_head pushable_tasks;
475 #endif
476         int rt_throttled;
477         u64 rt_time;
478         u64 rt_runtime;
479         /* Nests inside the rq lock: */
480         spinlock_t rt_runtime_lock;
481
482 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
483         unsigned long rt_nr_boosted;
484
485         struct rq *rq;
486         struct list_head leaf_rt_rq_list;
487         struct task_group *tg;
488         struct sched_rt_entity *rt_se;
489 #endif
490 };
491
492 #ifdef CONFIG_SMP
493
494 /*
495  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
496  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
497  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
498  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
499  * object.
500  *
501  */
502 struct root_domain {
503         atomic_t refcount;
504         cpumask_var_t span;
505         cpumask_var_t online;
506
507         /*
508          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
509          * one runnable RT task.
510          */
511         cpumask_var_t rto_mask;
512         atomic_t rto_count;
513 #ifdef CONFIG_SMP
514         struct cpupri cpupri;
515 #endif
516 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
517         /*
518          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
519          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
520          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
521          */
522         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
523 #endif
524 };
525
526 /*
527  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
528  * members (mimicking the global state we have today).
529  */
530 static struct root_domain def_root_domain;
531
532 #endif
533
534 /*
535  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
536  *
537  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
538  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
539  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
540  */
541 struct rq {
542         /* runqueue lock: */
543         spinlock_t lock;
544
545         /*
546          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
547          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
548          */
549         unsigned long nr_running;
550         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
551         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
552         unsigned char idle_at_tick;
553 #ifdef CONFIG_NO_HZ
554         unsigned long last_tick_seen;
555         unsigned char in_nohz_recently;
556 #endif
557         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
558         struct load_weight load;
559         unsigned long nr_load_updates;
560         u64 nr_switches;
561
562         struct cfs_rq cfs;
563         struct rt_rq rt;
564
565 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
566         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
567         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
568 #endif
569 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
570         struct list_head leaf_rt_rq_list;
571 #endif
572
573         /*
574          * This is part of a global counter where only the total sum
575          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
576          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
577          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
578          */
579         unsigned long nr_uninterruptible;
580
581         struct task_struct *curr, *idle;
582         unsigned long next_balance;
583         struct mm_struct *prev_mm;
584
585         u64 clock;
586
587         atomic_t nr_iowait;
588
589 #ifdef CONFIG_SMP
590         struct root_domain *rd;
591         struct sched_domain *sd;
592
593         /* For active balancing */
594         int active_balance;
595         int push_cpu;
596         /* cpu of this runqueue: */
597         int cpu;
598         int online;
599
600         unsigned long avg_load_per_task;
601
602         struct task_struct *migration_thread;
603         struct list_head migration_queue;
604 #endif
605
606 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
607 #ifdef CONFIG_SMP
608         int hrtick_csd_pending;
609         struct call_single_data hrtick_csd;
610 #endif
611         struct hrtimer hrtick_timer;
612 #endif
613
614 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
615         /* latency stats */
616         struct sched_info rq_sched_info;
617
618         /* sys_sched_yield() stats */
619         unsigned int yld_exp_empty;
620         unsigned int yld_act_empty;
621         unsigned int yld_both_empty;
622         unsigned int yld_count;
623
624         /* schedule() stats */
625         unsigned int sched_switch;
626         unsigned int sched_count;
627         unsigned int sched_goidle;
628
629         /* try_to_wake_up() stats */
630         unsigned int ttwu_count;
631         unsigned int ttwu_local;
632
633         /* BKL stats */
634         unsigned int bkl_count;
635 #endif
636 };
637
638 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
639
640 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
641 {
642         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
643 }
644
645 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
646 {
647 #ifdef CONFIG_SMP
648         return rq->cpu;
649 #else
650         return 0;
651 #endif
652 }
653
654 /*
655  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
656  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
657  *
658  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
659  * preempt-disabled sections.
660  */
661 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
662         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
663
664 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
665 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
666 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
667 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
668
669 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
670 {
671         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
672 }
673
674 /*
675  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
676  */
677 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
678 # define const_debug __read_mostly
679 #else
680 # define const_debug static const
681 #endif
682
683 /**
684  * runqueue_is_locked
685  *
686  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
687  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
688  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
689  */
690 int runqueue_is_locked(void)
691 {
692         int cpu = get_cpu();
693         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
694         int ret;
695
696         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
697         put_cpu();
698         return ret;
699 }
700
701 /*
702  * Debugging: various feature bits
703  */
704
705 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
706         __SCHED_FEAT_##name ,
707
708 enum {
709 #include "sched_features.h"
710 };
711
712 #undef SCHED_FEAT
713
714 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
715         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
716
717 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
718 #include "sched_features.h"
719         0;
720
721 #undef SCHED_FEAT
722
723 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
724 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
725         #name ,
726
727 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
728 #include "sched_features.h"
729         NULL
730 };
731
732 #undef SCHED_FEAT
733
734 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
735 {
736         int i;
737
738         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
739                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
740                         seq_puts(m, "NO_");
741                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
742         }
743         seq_puts(m, "\n");
744
745         return 0;
746 }
747
748 static ssize_t
749 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
750                 size_t cnt, loff_t *ppos)
751 {
752         char buf[64];
753         char *cmp = buf;
754         int neg = 0;
755         int i;
756
757         if (cnt > 63)
758                 cnt = 63;
759
760         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
761                 return -EFAULT;
762
763         buf[cnt] = 0;
764
765         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
766                 neg = 1;
767                 cmp += 3;
768         }
769
770         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
771                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
772
773                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
774                         if (neg)
775                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
776                         else
777                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
778                         break;
779                 }
780         }
781
782         if (!sched_feat_names[i])
783                 return -EINVAL;
784
785         filp->f_pos += cnt;
786
787         return cnt;
788 }
789
790 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
791 {
792         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
793 }
794
795 static struct file_operations sched_feat_fops = {
796         .open           = sched_feat_open,
797         .write          = sched_feat_write,
798         .read           = seq_read,
799         .llseek         = seq_lseek,
800         .release        = single_release,
801 };
802
803 static __init int sched_init_debug(void)
804 {
805         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
806                         &sched_feat_fops);
807
808         return 0;
809 }
810 late_initcall(sched_init_debug);
811
812 #endif
813
814 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
815
816 /*
817  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
818  * Limited because this is done with IRQs disabled.
819  */
820 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
821
822 /*
823  * ratelimit for updating the group shares.
824  * default: 0.25ms
825  */
826 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
827
828 /*
829  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
830  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
831  * default: 4
832  */
833 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
834
835 /*
836  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
837  * default: 1s
838  */
839 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
840
841 static __read_mostly int scheduler_running;
842
843 /*
844  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
845  * default: 0.95s
846  */
847 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
848
849 static inline u64 global_rt_period(void)
850 {
851         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
852 }
853
854 static inline u64 global_rt_runtime(void)
855 {
856         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
857                 return RUNTIME_INF;
858
859         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
860 }
861
862 #ifndef prepare_arch_switch
863 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
864 #endif
865 #ifndef finish_arch_switch
866 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
867 #endif
868
869 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
870 {
871         return rq->curr == p;
872 }
873
874 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
875 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
876 {
877         return task_current(rq, p);
878 }
879
880 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
881 {
882 }
883
884 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
885 {
886 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
887         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
888         rq->lock.owner = current;
889 #endif
890         /*
891          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
892          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
893          * prev into current:
894          */
895         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
896
897         spin_unlock_irq(&rq->lock);
898 }
899
900 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
901 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
902 {
903 #ifdef CONFIG_SMP
904         return p->oncpu;
905 #else
906         return task_current(rq, p);
907 #endif
908 }
909
910 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
911 {
912 #ifdef CONFIG_SMP
913         /*
914          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
915          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
916          * here.
917          */
918         next->oncpu = 1;
919 #endif
920 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
921         spin_unlock_irq(&rq->lock);
922 #else
923         spin_unlock(&rq->lock);
924 #endif
925 }
926
927 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
928 {
929 #ifdef CONFIG_SMP
930         /*
931          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
932          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
933          * finished.
934          */
935         smp_wmb();
936         prev->oncpu = 0;
937 #endif
938 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
939         local_irq_enable();
940 #endif
941 }
942 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
943
944 /*
945  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
946  * Must be called interrupts disabled.
947  */
948 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
949         __acquires(rq->lock)
950 {
951         for (;;) {
952                 struct rq *rq = task_rq(p);
953                 spin_lock(&rq->lock);
954                 if (likely(rq == task_rq(p)))
955                         return rq;
956                 spin_unlock(&rq->lock);
957         }
958 }
959
960 /*
961  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
962  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
963  * explicitly disabling preemption.
964  */
965 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
966         __acquires(rq->lock)
967 {
968         struct rq *rq;
969
970         for (;;) {
971                 local_irq_save(*flags);
972                 rq = task_rq(p);
973                 spin_lock(&rq->lock);
974                 if (likely(rq == task_rq(p)))
975                         return rq;
976                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
977         }
978 }
979
980 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
981 {
982         struct rq *rq = task_rq(p);
983
984         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
985         spin_unlock_wait(&rq->lock);
986 }
987
988 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
989         __releases(rq->lock)
990 {
991         spin_unlock(&rq->lock);
992 }
993
994 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
995         __releases(rq->lock)
996 {
997         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
998 }
999
1000 /*
1001  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1002  */
1003 static struct rq *this_rq_lock(void)
1004         __acquires(rq->lock)
1005 {
1006         struct rq *rq;
1007
1008         local_irq_disable();
1009         rq = this_rq();
1010         spin_lock(&rq->lock);
1011
1012         return rq;
1013 }
1014
1015 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1016 /*
1017  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1018  *
1019  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1020  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1021  * reschedule event.
1022  *
1023  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1024  * rq->lock.
1025  */
1026
1027 /*
1028  * Use hrtick when:
1029  *  - enabled by features
1030  *  - hrtimer is actually high res
1031  */
1032 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1033 {
1034         if (!sched_feat(HRTICK))
1035                 return 0;
1036         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1037                 return 0;
1038         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1039 }
1040
1041 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1042 {
1043         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1044                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * High-resolution timer tick.
1049  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1050  */
1051 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1052 {
1053         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1054
1055         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1056
1057         spin_lock(&rq->lock);
1058         update_rq_clock(rq);
1059         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1060         spin_unlock(&rq->lock);
1061
1062         return HRTIMER_NORESTART;
1063 }
1064
1065 #ifdef CONFIG_SMP
1066 /*
1067  * called from hardirq (IPI) context
1068  */
1069 static void __hrtick_start(void *arg)
1070 {
1071         struct rq *rq = arg;
1072
1073         spin_lock(&rq->lock);
1074         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1075         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1076         spin_unlock(&rq->lock);
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Called to set the hrtick timer state.
1081  *
1082  * called with rq->lock held and irqs disabled
1083  */
1084 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1085 {
1086         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1087         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1088
1089         hrtimer_set_expires(timer, time);
1090
1091         if (rq == this_rq()) {
1092                 hrtimer_restart(timer);
1093         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1094                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1095                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1096         }
1097 }
1098
1099 static int
1100 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1101 {
1102         int cpu = (int)(long)hcpu;
1103
1104         switch (action) {
1105         case CPU_UP_CANCELED:
1106         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1107         case CPU_DOWN_PREPARE:
1108         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1109         case CPU_DEAD:
1110         case CPU_DEAD_FROZEN:
1111                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1112                 return NOTIFY_OK;
1113         }
1114
1115         return NOTIFY_DONE;
1116 }
1117
1118 static __init void init_hrtick(void)
1119 {
1120         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1121 }
1122 #else
1123 /*
1124  * Called to set the hrtick timer state.
1125  *
1126  * called with rq->lock held and irqs disabled
1127  */
1128 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1129 {
1130         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1131 }
1132
1133 static inline void init_hrtick(void)
1134 {
1135 }
1136 #endif /* CONFIG_SMP */
1137
1138 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1139 {
1140 #ifdef CONFIG_SMP
1141         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1142
1143         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1144         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1145         rq->hrtick_csd.info = rq;
1146 #endif
1147
1148         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1149         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1150         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1151 }
1152 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1153 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1154 {
1155 }
1156
1157 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 }
1160
1161 static inline void init_hrtick(void)
1162 {
1163 }
1164 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1165
1166 /*
1167  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1168  *
1169  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1170  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1171  * the target CPU.
1172  */
1173 #ifdef CONFIG_SMP
1174
1175 #ifndef tsk_is_polling
1176 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1177 #endif
1178
1179 static void resched_task(struct task_struct *p)
1180 {
1181         int cpu;
1182
1183         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1184
1185         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1186                 return;
1187
1188         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1189
1190         cpu = task_cpu(p);
1191         if (cpu == smp_processor_id())
1192                 return;
1193
1194         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1195         smp_mb();
1196         if (!tsk_is_polling(p))
1197                 smp_send_reschedule(cpu);
1198 }
1199
1200 static void resched_cpu(int cpu)
1201 {
1202         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1203         unsigned long flags;
1204
1205         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1206                 return;
1207         resched_task(cpu_curr(cpu));
1208         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1209 }
1210
1211 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1212 /*
1213  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1214  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1215  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1216  * idle system the next event might even be infinite time into the
1217  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1218  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1219  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1220  * wheel for the next timer event.
1221  */
1222 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1223 {
1224         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1225
1226         if (cpu == smp_processor_id())
1227                 return;
1228
1229         /*
1230          * This is safe, as this function is called with the timer
1231          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1232          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1233          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1234          * timer into account automatically.
1235          */
1236         if (rq->curr != rq->idle)
1237                 return;
1238
1239         /*
1240          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1241          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1242          * idle task through an additional NOOP schedule()
1243          */
1244         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1245
1246         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1247         smp_mb();
1248         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1249                 smp_send_reschedule(cpu);
1250 }
1251 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1252
1253 #else /* !CONFIG_SMP */
1254 static void resched_task(struct task_struct *p)
1255 {
1256         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1257         set_tsk_need_resched(p);
1258 }
1259 #endif /* CONFIG_SMP */
1260
1261 #if BITS_PER_LONG == 32
1262 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1263 #else
1264 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1265 #endif
1266
1267 #define WMULT_SHIFT     32
1268
1269 /*
1270  * Shift right and round:
1271  */
1272 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1273
1274 /*
1275  * delta *= weight / lw
1276  */
1277 static unsigned long
1278 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1279                 struct load_weight *lw)
1280 {
1281         u64 tmp;
1282
1283         if (!lw->inv_weight) {
1284                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1285                         lw->inv_weight = 1;
1286                 else
1287                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1288                                 / (lw->weight+1);
1289         }
1290
1291         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1292         /*
1293          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1294          */
1295         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1296                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1297                         WMULT_SHIFT/2);
1298         else
1299                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1300
1301         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1302 }
1303
1304 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1305 {
1306         lw->weight += inc;
1307         lw->inv_weight = 0;
1308 }
1309
1310 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1311 {
1312         lw->weight -= dec;
1313         lw->inv_weight = 0;
1314 }
1315
1316 /*
1317  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1318  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1319  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1320  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1321  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1322  * slice expiry etc.
1323  */
1324
1325 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1326 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1327
1328 /*
1329  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1330  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1331  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1332  * that remained on nice 0.
1333  *
1334  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1335  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1336  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1337  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1338  * the relative distance between them is ~25%.)
1339  */
1340 static const int prio_to_weight[40] = {
1341  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1342  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1343  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1344  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1345  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1346  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1347  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1348  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1349 };
1350
1351 /*
1352  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1353  *
1354  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1355  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1356  * into multiplications:
1357  */
1358 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1359  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1360  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1361  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1362  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1363  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1364  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1365  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1366  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1367 };
1368
1369 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1370
1371 /*
1372  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1373  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1374  * structures to the load-balancing proper:
1375  */
1376 struct rq_iterator {
1377         void *arg;
1378         struct task_struct *(*start)(void *);
1379         struct task_struct *(*next)(void *);
1380 };
1381
1382 #ifdef CONFIG_SMP
1383 static unsigned long
1384 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1385               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1386               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1387               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1388
1389 static int
1390 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1391                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1392                    struct rq_iterator *iterator);
1393 #endif
1394
1395 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1396 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1397 #else
1398 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1399 #endif
1400
1401 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1402 {
1403         update_load_add(&rq->load, load);
1404 }
1405
1406 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1407 {
1408         update_load_sub(&rq->load, load);
1409 }
1410
1411 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1412 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1413
1414 /*
1415  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1416  * leaving it for the final time.
1417  */
1418 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1419 {
1420         struct task_group *parent, *child;
1421         int ret;
1422
1423         rcu_read_lock();
1424         parent = &root_task_group;
1425 down:
1426         ret = (*down)(parent, data);
1427         if (ret)
1428                 goto out_unlock;
1429         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1430                 parent = child;
1431                 goto down;
1432
1433 up:
1434                 continue;
1435         }
1436         ret = (*up)(parent, data);
1437         if (ret)
1438                 goto out_unlock;
1439
1440         child = parent;
1441         parent = parent->parent;
1442         if (parent)
1443                 goto up;
1444 out_unlock:
1445         rcu_read_unlock();
1446
1447         return ret;
1448 }
1449
1450 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1451 {
1452         return 0;
1453 }
1454 #endif
1455
1456 #ifdef CONFIG_SMP
1457 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1458 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1459 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1460
1461 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1462 {
1463         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1464         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1465
1466         if (nr_running)
1467                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1468         else
1469                 rq->avg_load_per_task = 0;
1470
1471         return rq->avg_load_per_task;
1472 }
1473
1474 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1475
1476 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1477
1478 /*
1479  * Calculate and set the cpu's group shares.
1480  */
1481 static void
1482 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1483                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1484 {
1485         unsigned long shares;
1486         unsigned long rq_weight;
1487
1488         if (!tg->se[cpu])
1489                 return;
1490
1491         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1492
1493         /*
1494          *           \Sum shares * rq_weight
1495          * shares =  -----------------------
1496          *               \Sum rq_weight
1497          *
1498          */
1499         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1500         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1501
1502         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1503                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1504                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1505                 unsigned long flags;
1506
1507                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1508                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1509
1510                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1511                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1512         }
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1517  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1518  * parent group depends on the shares of its child groups.
1519  */
1520 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1521 {
1522         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1523         unsigned long shares = 0;
1524         struct sched_domain *sd = data;
1525         int i;
1526
1527         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1528                 /*
1529                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1530                  * is one of average load so that when a new task gets to
1531                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1532                  */
1533                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1534                 if (!weight)
1535                         weight = NICE_0_LOAD;
1536
1537                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1538                 rq_weight += weight;
1539                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1540         }
1541
1542         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1543                 shares = tg->shares;
1544
1545         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1546                 shares = tg->shares;
1547
1548         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1549                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1550
1551         return 0;
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1556  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1557  * group is a fraction of its parents load.
1558  */
1559 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1560 {
1561         unsigned long load;
1562         long cpu = (long)data;
1563
1564         if (!tg->parent) {
1565                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1566         } else {
1567                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1568                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1569                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1570         }
1571
1572         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1573
1574         return 0;
1575 }
1576
1577 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1578 {
1579         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1580         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1581
1582         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1583                 sd->last_update = now;
1584                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1585         }
1586 }
1587
1588 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1589 {
1590         spin_unlock(&rq->lock);
1591         update_shares(sd);
1592         spin_lock(&rq->lock);
1593 }
1594
1595 static void update_h_load(long cpu)
1596 {
1597         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1598 }
1599
1600 #else
1601
1602 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1603 {
1604 }
1605
1606 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1607 {
1608 }
1609
1610 #endif
1611
1612 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1613
1614 /*
1615  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1616  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1617  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1618  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1619  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1620  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1621  */
1622 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1623         __releases(this_rq->lock)
1624         __acquires(busiest->lock)
1625         __acquires(this_rq->lock)
1626 {
1627         spin_unlock(&this_rq->lock);
1628         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1629
1630         return 1;
1631 }
1632
1633 #else
1634 /*
1635  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1636  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1637  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1638  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1639  * regardless of entry order into the function.
1640  */
1641 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1642         __releases(this_rq->lock)
1643         __acquires(busiest->lock)
1644         __acquires(this_rq->lock)
1645 {
1646         int ret = 0;
1647
1648         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1649                 if (busiest < this_rq) {
1650                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1651                         spin_lock(&busiest->lock);
1652                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1653                         ret = 1;
1654                 } else
1655                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1656         }
1657         return ret;
1658 }
1659
1660 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1661
1662 /*
1663  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1664  */
1665 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1666 {
1667         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1668                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1669                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1670                 BUG_ON(1);
1671         }
1672
1673         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1674 }
1675
1676 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1677         __releases(busiest->lock)
1678 {
1679         spin_unlock(&busiest->lock);
1680         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1681 }
1682 #endif
1683
1684 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1685 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1686 {
1687 #ifdef CONFIG_SMP
1688         cfs_rq->shares = shares;
1689 #endif
1690 }
1691 #endif
1692
1693 #include "sched_stats.h"
1694 #include "sched_idletask.c"
1695 #include "sched_fair.c"
1696 #include "sched_rt.c"
1697 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1698 # include "sched_debug.c"
1699 #endif
1700
1701 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1702 #define for_each_class(class) \
1703    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1704
1705 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1706 {
1707         rq->nr_running++;
1708 }
1709
1710 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1711 {
1712         rq->nr_running--;
1713 }
1714
1715 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1716 {
1717         if (task_has_rt_policy(p)) {
1718                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1719                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1720                 return;
1721         }
1722
1723         /*
1724          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1725          */
1726         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1727                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1728                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1729                 return;
1730         }
1731
1732         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1733         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1734 }
1735
1736 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1737 {
1738         s64 diff = sample - *avg;
1739         *avg += diff >> 3;
1740 }
1741
1742 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1743 {
1744         sched_info_queued(p);
1745         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1746         p->se.on_rq = 1;
1747 }
1748
1749 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1750 {
1751         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1752                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1753                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1754                 p->se.last_wakeup = 0;
1755         }
1756
1757         sched_info_dequeued(p);
1758         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1759         p->se.on_rq = 0;
1760 }
1761
1762 /*
1763  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1764  */
1765 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1766 {
1767         return p->static_prio;
1768 }
1769
1770 /*
1771  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1772  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1773  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1774  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1775  * estimator recalculates.
1776  */
1777 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1778 {
1779         int prio;
1780
1781         if (task_has_rt_policy(p))
1782                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1783         else
1784                 prio = __normal_prio(p);
1785         return prio;
1786 }
1787
1788 /*
1789  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1790  * taken into account by the scheduler. This value might
1791  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1792  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1793  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1794  */
1795 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1796 {
1797         p->normal_prio = normal_prio(p);
1798         /*
1799          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1800          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1801          * to the normal priority:
1802          */
1803         if (!rt_prio(p->prio))
1804                 return p->normal_prio;
1805         return p->prio;
1806 }
1807
1808 /*
1809  * activate_task - move a task to the runqueue.
1810  */
1811 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1812 {
1813         if (task_contributes_to_load(p))
1814                 rq->nr_uninterruptible--;
1815
1816         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1817         inc_nr_running(rq);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1822  */
1823 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1824 {
1825         if (task_contributes_to_load(p))
1826                 rq->nr_uninterruptible++;
1827
1828         dequeue_task(rq, p, sleep);
1829         dec_nr_running(rq);
1830 }
1831
1832 /**
1833  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1834  * @p: the task in question.
1835  */
1836 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1837 {
1838         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1839 }
1840
1841 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1842 {
1843         set_task_rq(p, cpu);
1844 #ifdef CONFIG_SMP
1845         /*
1846          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1847          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1848          * per-task data have been completed by this moment.
1849          */
1850         smp_wmb();
1851         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1852 #endif
1853 }
1854
1855 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1856                                        const struct sched_class *prev_class,
1857                                        int oldprio, int running)
1858 {
1859         if (prev_class != p->sched_class) {
1860                 if (prev_class->switched_from)
1861                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1862                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1863         } else
1864                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1865 }
1866
1867 #ifdef CONFIG_SMP
1868
1869 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1870 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1871 {
1872         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1873 }
1874
1875 /*
1876  * Is this task likely cache-hot:
1877  */
1878 static int
1879 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1880 {
1881         s64 delta;
1882
1883         /*
1884          * Buddy candidates are cache hot:
1885          */
1886         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1887                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1888                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1889                 return 1;
1890
1891         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1892                 return 0;
1893
1894         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1895                 return 1;
1896         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1897                 return 0;
1898
1899         delta = now - p->se.exec_start;
1900
1901         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1902 }
1903
1904
1905 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1906 {
1907         int old_cpu = task_cpu(p);
1908         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1909         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1910                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1911         u64 clock_offset;
1912
1913         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1914
1915 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1916         if (p->se.wait_start)
1917                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1918         if (p->se.sleep_start)
1919                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1920         if (p->se.block_start)
1921                 p->se.block_start -= clock_offset;
1922         if (old_cpu != new_cpu) {
1923                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1924                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1925                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1926         }
1927 #endif
1928         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1929                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1930
1931         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1932 }
1933
1934 struct migration_req {
1935         struct list_head list;
1936
1937         struct task_struct *task;
1938         int dest_cpu;
1939
1940         struct completion done;
1941 };
1942
1943 /*
1944  * The task's runqueue lock must be held.
1945  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1946  */
1947 static int
1948 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1949 {
1950         struct rq *rq = task_rq(p);
1951
1952         /*
1953          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1954          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1955          */
1956         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1957                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1958                 return 0;
1959         }
1960
1961         init_completion(&req->done);
1962         req->task = p;
1963         req->dest_cpu = dest_cpu;
1964         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1965
1966         return 1;
1967 }
1968
1969 /*
1970  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1971  *
1972  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1973  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1974  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1975  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1976  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1977  * @p has remained unscheduled the whole time.
1978  *
1979  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1980  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1981  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1982  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1983  * waiting to become inactive.
1984  */
1985 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1986 {
1987         unsigned long flags;
1988         int running, on_rq;
1989         unsigned long ncsw;
1990         struct rq *rq;
1991
1992         for (;;) {
1993                 /*
1994                  * We do the initial early heuristics without holding
1995                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1996                  * the runqueue lock when things look like they will
1997                  * work out!
1998                  */
1999                 rq = task_rq(p);
2000
2001                 /*
2002                  * If the task is actively running on another CPU
2003                  * still, just relax and busy-wait without holding
2004                  * any locks.
2005                  *
2006                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2007                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2008                  * But we don't care, since "task_running()" will
2009                  * return false if the runqueue has changed and p
2010                  * is actually now running somewhere else!
2011                  */
2012                 while (task_running(rq, p)) {
2013                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2014                                 return 0;
2015                         cpu_relax();
2016                 }
2017
2018                 /*
2019                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2020                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2021                  * just go back and repeat.
2022                  */
2023                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2024                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2025                 running = task_running(rq, p);
2026                 on_rq = p->se.on_rq;
2027                 ncsw = 0;
2028                 if (!match_state || p->state == match_state)
2029                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2030                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2031
2032                 /*
2033                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2034                  */
2035                 if (unlikely(!ncsw))
2036                         break;
2037
2038                 /*
2039                  * Was it really running after all now that we
2040                  * checked with the proper locks actually held?
2041                  *
2042                  * Oops. Go back and try again..
2043                  */
2044                 if (unlikely(running)) {
2045                         cpu_relax();
2046                         continue;
2047                 }
2048
2049                 /*
2050                  * It's not enough that it's not actively running,
2051                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2052                  * preempted!
2053                  *
2054                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2055                  * running right now), it's preempted, and we should
2056                  * yield - it could be a while.
2057                  */
2058                 if (unlikely(on_rq)) {
2059                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2060                         continue;
2061                 }
2062
2063                 /*
2064                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2065                  * runnable, which means that it will never become
2066                  * running in the future either. We're all done!
2067                  */
2068                 break;
2069         }
2070
2071         return ncsw;
2072 }
2073
2074 /***
2075  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2076  * @p: the to-be-kicked thread
2077  *
2078  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2079  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2080  *
2081  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2082  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2083  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2084  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2085  * achieved as well.
2086  */
2087 void kick_process(struct task_struct *p)
2088 {
2089         int cpu;
2090
2091         preempt_disable();
2092         cpu = task_cpu(p);
2093         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2094                 smp_send_reschedule(cpu);
2095         preempt_enable();
2096 }
2097
2098 /*
2099  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2100  * according to the scheduling class and "nice" value.
2101  *
2102  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2103  * balance conservatively.
2104  */
2105 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2106 {
2107         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2108         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2109
2110         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2111                 return total;
2112
2113         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2114 }
2115
2116 /*
2117  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2118  * according to the scheduling class and "nice" value.
2119  */
2120 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2121 {
2122         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2123         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2124
2125         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2126                 return total;
2127
2128         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2129 }
2130
2131 /*
2132  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2133  * domain.
2134  */
2135 static struct sched_group *
2136 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2137 {
2138         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2139         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2140         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2141         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2142
2143         do {
2144                 unsigned long load, avg_load;
2145                 int local_group;
2146                 int i;
2147
2148                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2149                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2150                                         &p->cpus_allowed))
2151                         continue;
2152
2153                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2154                                                sched_group_cpus(group));
2155
2156                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2157                 avg_load = 0;
2158
2159                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2160                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2161                         if (local_group)
2162                                 load = source_load(i, load_idx);
2163                         else
2164                                 load = target_load(i, load_idx);
2165
2166                         avg_load += load;
2167                 }
2168
2169                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2170                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2171                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2172
2173                 if (local_group) {
2174                         this_load = avg_load;
2175                         this = group;
2176                 } else if (avg_load < min_load) {
2177                         min_load = avg_load;
2178                         idlest = group;
2179                 }
2180         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2181
2182         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2183                 return NULL;
2184         return idlest;
2185 }
2186
2187 /*
2188  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2189  */
2190 static int
2191 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2192 {
2193         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2194         int idlest = -1;
2195         int i;
2196
2197         /* Traverse only the allowed CPUs */
2198         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2199                 load = weighted_cpuload(i);
2200
2201                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2202                         min_load = load;
2203                         idlest = i;
2204                 }
2205         }
2206
2207         return idlest;
2208 }
2209
2210 /*
2211  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2212  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2213  * SD_BALANCE_EXEC.
2214  *
2215  * Balance, ie. select the least loaded group.
2216  *
2217  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2218  *
2219  * preempt must be disabled.
2220  */
2221 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2222 {
2223         struct task_struct *t = current;
2224         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2225
2226         for_each_domain(cpu, tmp) {
2227                 /*
2228                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2229                  */
2230                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2231                         break;
2232                 if (tmp->flags & flag)
2233                         sd = tmp;
2234         }
2235
2236         if (sd)
2237                 update_shares(sd);
2238
2239         while (sd) {
2240                 struct sched_group *group;
2241                 int new_cpu, weight;
2242
2243                 if (!(sd->flags & flag)) {
2244                         sd = sd->child;
2245                         continue;
2246                 }
2247
2248                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2249                 if (!group) {
2250                         sd = sd->child;
2251                         continue;
2252                 }
2253
2254                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2255                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2256                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2257                         sd = sd->child;
2258                         continue;
2259                 }
2260
2261                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2262                 cpu = new_cpu;
2263                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2264                 sd = NULL;
2265                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2266                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2267                                 break;
2268                         if (tmp->flags & flag)
2269                                 sd = tmp;
2270                 }
2271                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2272         }
2273
2274         return cpu;
2275 }
2276
2277 #endif /* CONFIG_SMP */
2278
2279 /***
2280  * try_to_wake_up - wake up a thread
2281  * @p: the to-be-woken-up thread
2282  * @state: the mask of task states that can be woken
2283  * @sync: do a synchronous wakeup?
2284  *
2285  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2286  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2287  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2288  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2289  * runnable without the overhead of this.
2290  *
2291  * returns failure only if the task is already active.
2292  */
2293 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2294 {
2295         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2296         unsigned long flags;
2297         long old_state;
2298         struct rq *rq;
2299
2300         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2301                 sync = 0;
2302
2303 #ifdef CONFIG_SMP
2304         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2305                 struct sched_domain *sd;
2306
2307                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2308                 cpu = task_cpu(p);
2309
2310                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2311                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2312                                 update_shares(sd);
2313                                 break;
2314                         }
2315                 }
2316         }
2317 #endif
2318
2319         smp_wmb();
2320         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2321         old_state = p->state;
2322         if (!(old_state & state))
2323                 goto out;
2324
2325         if (p->se.on_rq)
2326                 goto out_running;
2327
2328         cpu = task_cpu(p);
2329         orig_cpu = cpu;
2330         this_cpu = smp_processor_id();
2331
2332 #ifdef CONFIG_SMP
2333         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2334                 goto out_activate;
2335
2336         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2337         if (cpu != orig_cpu) {
2338                 set_task_cpu(p, cpu);
2339                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2340                 /* might preempt at this point */
2341                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2342                 old_state = p->state;
2343                 if (!(old_state & state))
2344                         goto out;
2345                 if (p->se.on_rq)
2346                         goto out_running;
2347
2348                 this_cpu = smp_processor_id();
2349                 cpu = task_cpu(p);
2350         }
2351
2352 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2353         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2354         if (cpu == this_cpu)
2355                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2356         else {
2357                 struct sched_domain *sd;
2358                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2359                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2360                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2361                                 break;
2362                         }
2363                 }
2364         }
2365 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2366
2367 out_activate:
2368 #endif /* CONFIG_SMP */
2369         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2370         if (sync)
2371                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2372         if (orig_cpu != cpu)
2373                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2374         if (cpu == this_cpu)
2375                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2376         else
2377                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2378         update_rq_clock(rq);
2379         activate_task(rq, p, 1);
2380         success = 1;
2381
2382 out_running:
2383         trace_sched_wakeup(rq, p);
2384         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2385
2386         p->state = TASK_RUNNING;
2387 #ifdef CONFIG_SMP
2388         if (p->sched_class->task_wake_up)
2389                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2390 #endif
2391 out:
2392         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2393
2394         task_rq_unlock(rq, &flags);
2395
2396         return success;
2397 }
2398
2399 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2400 {
2401         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2402 }
2403 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2404
2405 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2406 {
2407         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2408 }
2409
2410 /*
2411  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2412  * p is forked by current.
2413  *
2414  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2415  */
2416 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2417 {
2418         p->se.exec_start                = 0;
2419         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2420         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2421         p->se.last_wakeup               = 0;
2422         p->se.avg_overlap               = 0;
2423
2424 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2425         p->se.wait_start                = 0;
2426         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2427         p->se.sleep_start               = 0;
2428         p->se.block_start               = 0;
2429         p->se.sleep_max                 = 0;
2430         p->se.block_max                 = 0;
2431         p->se.exec_max                  = 0;
2432         p->se.slice_max                 = 0;
2433         p->se.wait_max                  = 0;
2434 #endif
2435
2436         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2437         p->se.on_rq = 0;
2438         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2439
2440 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2441         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2442 #endif
2443
2444         /*
2445          * We mark the process as running here, but have not actually
2446          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2447          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2448          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2449          */
2450         p->state = TASK_RUNNING;
2451 }
2452
2453 /*
2454  * fork()/clone()-time setup:
2455  */
2456 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2457 {
2458         int cpu = get_cpu();
2459
2460         __sched_fork(p);
2461
2462 #ifdef CONFIG_SMP
2463         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2464 #endif
2465         set_task_cpu(p, cpu);
2466
2467         /*
2468          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2469          */
2470         p->prio = current->normal_prio;
2471         if (!rt_prio(p->prio))
2472                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2473
2474 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2475         if (likely(sched_info_on()))
2476                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2477 #endif
2478 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2479         p->oncpu = 0;
2480 #endif
2481 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2482         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2483         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2484 #endif
2485         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2486
2487         put_cpu();
2488 }
2489
2490 /*
2491  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2492  *
2493  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2494  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2495  * on the runqueue and wakes it.
2496  */
2497 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2498 {
2499         unsigned long flags;
2500         struct rq *rq;
2501
2502         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2503         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2504         update_rq_clock(rq);
2505
2506         p->prio = effective_prio(p);
2507
2508         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2509                 activate_task(rq, p, 0);
2510         } else {
2511                 /*
2512                  * Let the scheduling class do new task startup
2513                  * management (if any):
2514                  */
2515                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2516                 inc_nr_running(rq);
2517         }
2518         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2519         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2520 #ifdef CONFIG_SMP
2521         if (p->sched_class->task_wake_up)
2522                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2523 #endif
2524         task_rq_unlock(rq, &flags);
2525 }
2526
2527 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2528
2529 /**
2530  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2531  * @notifier: notifier struct to register
2532  */
2533 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2534 {
2535         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2536 }
2537 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2538
2539 /**
2540  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2541  * @notifier: notifier struct to unregister
2542  *
2543  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2544  */
2545 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2546 {
2547         hlist_del(&notifier->link);
2548 }
2549 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2550
2551 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2552 {
2553         struct preempt_notifier *notifier;
2554         struct hlist_node *node;
2555
2556         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2557                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2558 }
2559
2560 static void
2561 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2562                                  struct task_struct *next)
2563 {
2564         struct preempt_notifier *notifier;
2565         struct hlist_node *node;
2566
2567         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2568                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2569 }
2570
2571 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2572
2573 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2574 {
2575 }
2576
2577 static void
2578 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2579                                  struct task_struct *next)
2580 {
2581 }
2582
2583 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2584
2585 /**
2586  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2587  * @rq: the runqueue preparing to switch
2588  * @prev: the current task that is being switched out
2589  * @next: the task we are going to switch to.
2590  *
2591  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2592  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2593  * switch.
2594  *
2595  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2596  * hooks.
2597  */
2598 static inline void
2599 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2600                     struct task_struct *next)
2601 {
2602         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2603         prepare_lock_switch(rq, next);
2604         prepare_arch_switch(next);
2605 }
2606
2607 /**
2608  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2609  * @rq: runqueue associated with task-switch
2610  * @prev: the thread we just switched away from.
2611  *
2612  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2613  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2614  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2615  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2616  *
2617  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2618  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2619  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2620  * details.)
2621  */
2622 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2623         __releases(rq->lock)
2624 {
2625         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2626         long prev_state;
2627 #ifdef CONFIG_SMP
2628         int post_schedule = 0;
2629
2630         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2631                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2632 #endif
2633
2634         rq->prev_mm = NULL;
2635
2636         /*
2637          * A task struct has one reference for the use as "current".
2638          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2639          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2640          * the scheduled task must drop that reference.
2641          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2642          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2643          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2644          * be dropped twice.
2645          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2646          */
2647         prev_state = prev->state;
2648         finish_arch_switch(prev);
2649         finish_lock_switch(rq, prev);
2650 #ifdef CONFIG_SMP
2651         if (post_schedule)
2652                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2653 #endif
2654
2655         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2656         if (mm)
2657                 mmdrop(mm);
2658         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2659                 /*
2660                  * Remove function-return probe instances associated with this
2661                  * task and put them back on the free list.
2662                  */
2663                 kprobe_flush_task(prev);
2664                 put_task_struct(prev);
2665         }
2666 }
2667
2668 /**
2669  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2670  * @prev: the thread we just switched away from.
2671  */
2672 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2673         __releases(rq->lock)
2674 {
2675         struct rq *rq = this_rq();
2676
2677         finish_task_switch(rq, prev);
2678 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2679         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2680         preempt_enable();
2681 #endif
2682         if (current->set_child_tid)
2683                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2684 }
2685
2686 /*
2687  * context_switch - switch to the new MM and the new
2688  * thread's register state.
2689  */
2690 static inline void
2691 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2692                struct task_struct *next)
2693 {
2694         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2695
2696         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2697         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2698         mm = next->mm;
2699         oldmm = prev->active_mm;
2700         /*
2701          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2702          * combine the page table reload and the switch backend into
2703          * one hypercall.
2704          */
2705         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2706
2707         if (unlikely(!mm)) {
2708                 next->active_mm = oldmm;
2709                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2710                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2711         } else
2712                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2713
2714         if (unlikely(!prev->mm)) {
2715                 prev->active_mm = NULL;
2716                 rq->prev_mm = oldmm;
2717         }
2718         /*
2719          * Since the runqueue lock will be released by the next
2720          * task (which is an invalid locking op but in the case
2721          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2722          * do an early lockdep release here:
2723          */
2724 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2725         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2726 #endif
2727
2728         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2729         switch_to(prev, next, prev);
2730
2731         barrier();
2732         /*
2733          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2734          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2735          * frame will be invalid.
2736          */
2737         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2738 }
2739
2740 /*
2741  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2742  *
2743  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2744  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2745  * number of context switches performed since bootup.
2746  */
2747 unsigned long nr_running(void)
2748 {
2749         unsigned long i, sum = 0;
2750
2751         for_each_online_cpu(i)
2752                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2753
2754         return sum;
2755 }
2756
2757 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2758 {
2759         unsigned long i, sum = 0;
2760
2761         for_each_possible_cpu(i)
2762                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2763
2764         /*
2765          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2766          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2767          */
2768         if (unlikely((long)sum < 0))
2769                 sum = 0;
2770
2771         return sum;
2772 }
2773
2774 unsigned long long nr_context_switches(void)
2775 {
2776         int i;
2777         unsigned long long sum = 0;
2778
2779         for_each_possible_cpu(i)
2780                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2781
2782         return sum;
2783 }
2784
2785 unsigned long nr_iowait(void)
2786 {
2787         unsigned long i, sum = 0;
2788
2789         for_each_possible_cpu(i)
2790                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2791
2792         return sum;
2793 }
2794
2795 unsigned long nr_active(void)
2796 {
2797         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2798
2799         for_each_online_cpu(i) {
2800                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2801                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2802         }
2803
2804         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2805                 uninterruptible = 0;
2806
2807         return running + uninterruptible;
2808 }
2809
2810 /*
2811  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2812  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2813  */
2814 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2815 {
2816         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2817         int i, scale;
2818
2819         this_rq->nr_load_updates++;
2820
2821         /* Update our load: */
2822         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2823                 unsigned long old_load, new_load;
2824
2825                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2826
2827                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2828                 new_load = this_load;
2829                 /*
2830                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2831                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2832                  * example.
2833                  */
2834                 if (new_load > old_load)
2835                         new_load += scale-1;
2836                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2837         }
2838 }
2839
2840 #ifdef CONFIG_SMP
2841
2842 /*
2843  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2844  *
2845  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2846  * you need to do so manually before calling.
2847  */
2848 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2849         __acquires(rq1->lock)
2850         __acquires(rq2->lock)
2851 {
2852         BUG_ON(!irqs_disabled());
2853         if (rq1 == rq2) {
2854                 spin_lock(&rq1->lock);
2855                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2856         } else {
2857                 if (rq1 < rq2) {
2858                         spin_lock(&rq1->lock);
2859                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2860                 } else {
2861                         spin_lock(&rq2->lock);
2862                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2863                 }
2864         }
2865         update_rq_clock(rq1);
2866         update_rq_clock(rq2);
2867 }
2868
2869 /*
2870  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2871  *
2872  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2873  * you need to do so manually after calling.
2874  */
2875 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2876         __releases(rq1->lock)
2877         __releases(rq2->lock)
2878 {
2879         spin_unlock(&rq1->lock);
2880         if (rq1 != rq2)
2881                 spin_unlock(&rq2->lock);
2882         else
2883                 __release(rq2->lock);
2884 }
2885
2886 /*
2887  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2888  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2889  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2890  * the cpu_allowed mask is restored.
2891  */
2892 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2893 {
2894         struct migration_req req;
2895         unsigned long flags;
2896         struct rq *rq;
2897
2898         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2899         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2900             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2901                 goto out;
2902
2903         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2904         /* force the process onto the specified CPU */
2905         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2906                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2907                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2908
2909                 get_task_struct(mt);
2910                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2911                 wake_up_process(mt);
2912                 put_task_struct(mt);
2913                 wait_for_completion(&req.done);
2914
2915                 return;
2916         }
2917 out:
2918         task_rq_unlock(rq, &flags);
2919 }
2920
2921 /*
2922  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2923  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2924  */
2925 void sched_exec(void)
2926 {
2927         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2928         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2929         put_cpu();
2930         if (new_cpu != this_cpu)
2931                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2932 }
2933
2934 /*
2935  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2936  * Both runqueues must be locked.
2937  */
2938 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2939                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2940 {
2941         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2942         set_task_cpu(p, this_cpu);
2943         activate_task(this_rq, p, 0);
2944         /*
2945          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2946          * to be always true for them.
2947          */
2948         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2949 }
2950
2951 /*
2952  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2953  */
2954 static
2955 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2956                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2957                      int *all_pinned)
2958 {
2959         /*
2960          * We do not migrate tasks that are:
2961          * 1) running (obviously), or
2962          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2963          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2964          */
2965         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2966                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2967                 return 0;
2968         }
2969         *all_pinned = 0;
2970
2971         if (task_running(rq, p)) {
2972                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2973                 return 0;
2974         }
2975
2976         /*
2977          * Aggressive migration if:
2978          * 1) task is cache cold, or
2979          * 2) too many balance attempts have failed.
2980          */
2981
2982         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2983                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2984 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2985                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2986                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2987                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2988                 }
2989 #endif
2990                 return 1;
2991         }
2992
2993         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2994                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2995                 return 0;
2996         }
2997         return 1;
2998 }
2999
3000 static unsigned long
3001 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3002               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3003               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3004               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3005 {
3006         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3007         struct task_struct *p;
3008         long rem_load_move = max_load_move;
3009
3010         if (max_load_move == 0)
3011                 goto out;
3012
3013         pinned = 1;
3014
3015         /*
3016          * Start the load-balancing iterator:
3017          */
3018         p = iterator->start(iterator->arg);
3019 next:
3020         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3021                 goto out;
3022
3023         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3024             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3025                 p = iterator->next(iterator->arg);
3026                 goto next;
3027         }
3028
3029         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3030         pulled++;
3031         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3032
3033 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3034         /*
3035          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3036          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3037          * section.
3038          */
3039         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3040                 goto out;
3041 #endif
3042
3043         /*
3044          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3045          */
3046         if (rem_load_move > 0) {
3047                 if (p->prio < *this_best_prio)
3048                         *this_best_prio = p->prio;
3049                 p = iterator->next(iterator->arg);
3050                 goto next;
3051         }
3052 out:
3053         /*
3054          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3055          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3056          * inside pull_task().
3057          */
3058         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3059
3060         if (all_pinned)
3061                 *all_pinned = pinned;
3062
3063         return max_load_move - rem_load_move;
3064 }
3065
3066 /*
3067  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3068  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3069  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3070  *
3071  * Called with both runqueues locked.
3072  */
3073 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3074                       unsigned long max_load_move,
3075                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3076                       int *all_pinned)
3077 {
3078         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3079         unsigned long total_load_moved = 0;
3080         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3081
3082         do {
3083                 total_load_moved +=
3084                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3085                                 max_load_move - total_load_moved,
3086                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3087                 class = class->next;
3088
3089 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3090                 /*
3091                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3092                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3093                  * the critical section.
3094                  */
3095                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3096                         break;
3097 #endif
3098         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3099
3100         return total_load_moved > 0;
3101 }
3102
3103 static int
3104 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3105                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3106                    struct rq_iterator *iterator)
3107 {
3108         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3109         int pinned = 0;
3110
3111         while (p) {
3112                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3113                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3114                         /*
3115                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3116                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3117                          * stats here rather than inside pull_task().
3118                          */
3119                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3120
3121                         return 1;
3122                 }
3123                 p = iterator->next(iterator->arg);
3124         }
3125
3126         return 0;
3127 }
3128
3129 /*
3130  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3131  * part of active balancing operations within "domain".
3132  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3133  *
3134  * Called with both runqueues locked.
3135  */
3136 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3137                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3138 {
3139         const struct sched_class *class;
3140
3141         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3142                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3143                         return 1;
3144
3145         return 0;
3146 }
3147
3148 /*
3149  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3150  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3151  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3152  */
3153 static struct sched_group *
3154 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3155                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3156                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3157 {
3158         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3159         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3160         unsigned long max_pull;
3161         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3162         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3163         int load_idx, group_imb = 0;
3164 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3165         int power_savings_balance = 1;
3166         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3167         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3168         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3169 #endif
3170
3171         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3172         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3173         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3174
3175         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3176                 load_idx = sd->busy_idx;
3177         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3178                 load_idx = sd->newidle_idx;
3179         else
3180                 load_idx = sd->idle_idx;
3181
3182         do {
3183                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3184                 int local_group;
3185                 int i;
3186                 int __group_imb = 0;
3187                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3188                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3189                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3190                 unsigned long avg_load_per_task;
3191
3192                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3193                                                sched_group_cpus(group));
3194
3195                 if (local_group)
3196                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3197
3198                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3199                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3200                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3201
3202                 max_cpu_load = 0;
3203                 min_cpu_load = ~0UL;
3204
3205                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3206                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3207
3208                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3209                                 *sd_idle = 0;
3210
3211                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3212                         if (local_group) {
3213                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3214                                         first_idle_cpu = 1;
3215                                         balance_cpu = i;
3216                                 }
3217
3218                                 load = target_load(i, load_idx);
3219                         } else {
3220                                 load = source_load(i, load_idx);
3221                                 if (load > max_cpu_load)
3222                                         max_cpu_load = load;
3223                                 if (min_cpu_load > load)
3224                                         min_cpu_load = load;
3225                         }
3226
3227                         avg_load += load;
3228                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3229                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3230
3231                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3232                 }
3233
3234                 /*
3235                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3236                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3237                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3238                  * to do the newly idle load balance.
3239                  */
3240                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3241                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3242                         *balance = 0;
3243                         goto ret;
3244                 }
3245
3246                 total_load += avg_load;
3247                 total_pwr += group->__cpu_power;
3248
3249                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3250                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3251                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3252
3253
3254                 /*
3255                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3256                  * than the average weight of two tasks.
3257                  *
3258                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3259                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3260                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3261                  *      the hierarchy?
3262                  */
3263                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3264                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3265
3266                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3267                         __group_imb = 1;
3268
3269                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3270
3271                 if (local_group) {
3272                         this_load = avg_load;
3273                         this = group;
3274                         this_nr_running = sum_nr_running;
3275                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3276                 } else if (avg_load > max_load &&
3277                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3278                         max_load = avg_load;
3279                         busiest = group;
3280                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3281                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3282                         group_imb = __group_imb;
3283                 }
3284
3285 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3286                 /*
3287                  * Busy processors will not participate in power savings
3288                  * balance.
3289                  */
3290                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3291                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3292                         goto group_next;
3293
3294                 /*
3295                  * If the local group is idle or completely loaded
3296                  * no need to do power savings balance at this domain
3297                  */
3298                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3299                                     !this_nr_running))
3300                         power_savings_balance = 0;
3301
3302                 /*
3303                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3304                  * don't include that group in power savings calculations
3305                  */
3306                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3307                     || !sum_nr_running)
3308                         goto group_next;
3309
3310                 /*
3311                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3312                  * This is the group from where we need to pick up the load
3313                  * for saving power
3314                  */
3315                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3316                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3317                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3318                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3319                         group_min = group;
3320                         min_nr_running = sum_nr_running;
3321                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3322                                                 sum_nr_running;
3323                 }
3324
3325                 /*
3326                  * Calculate the group which is almost near its
3327                  * capacity but still has some space to pick up some load
3328                  * from other group and save more power
3329                  */
3330                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3331                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3332                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3333                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3334                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3335                                 group_leader = group;
3336                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3337                         }
3338                 }
3339 group_next:
3340 #endif
3341                 group = group->next;
3342         } while (group != sd->groups);
3343
3344         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3345                 goto out_balanced;
3346
3347         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3348
3349         if (this_load >= avg_load ||
3350                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3351                 goto out_balanced;
3352
3353         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3354         if (group_imb)
3355                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3356
3357         /*
3358          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3359          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3360          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3361          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3362          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3363          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3364          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3365          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3366          * appear as very large values with unsigned longs.
3367          */
3368         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3369                 goto out_balanced;
3370
3371         /*
3372          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3373          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3374          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3375          */
3376         if (max_load < avg_load) {
3377                 *imbalance = 0;
3378                 goto small_imbalance;
3379         }
3380
3381         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3382         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3383
3384         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3385         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3386                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3387                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3388
3389         /*
3390          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3391          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3392          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3393          * moved
3394          */
3395         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3396                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3397                 unsigned int imbn;
3398
3399 small_imbalance:
3400                 pwr_move = pwr_now = 0;
3401                 imbn = 2;
3402                 if (this_nr_running) {
3403                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3404                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3405                                 imbn = 1;
3406                 } else
3407                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3408
3409                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3410                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3411                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3412                         return busiest;
3413                 }
3414
3415                 /*
3416                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3417                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3418                  * moving them.
3419                  */
3420
3421                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3422                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3423                 pwr_now += this->__cpu_power *
3424                                 min(this_load_per_task, this_load);
3425                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3426
3427                 /* Amount of load we'd subtract */
3428                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3429                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3430                 if (max_load > tmp)
3431                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3432                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3433
3434                 /* Amount of load we'd add */
3435                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3436                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3437                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3438                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3439                 else
3440                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3441                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3442                 pwr_move += this->__cpu_power *
3443                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3444                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3445
3446                 /* Move if we gain throughput */
3447                 if (pwr_move > pwr_now)
3448                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3449         }
3450
3451         return busiest;
3452
3453 out_balanced:
3454 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3455         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3456                 goto ret;
3457
3458         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3459                 *imbalance = min_load_per_task;
3460                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3461                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3462                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3463                 }
3464                 return group_min;
3465         }
3466 #endif
3467 ret:
3468         *imbalance = 0;
3469         return NULL;
3470 }
3471
3472 /*
3473  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3474  */
3475 static struct rq *
3476 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3477                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3478 {
3479         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3480         unsigned long max_load = 0;
3481         int i;
3482
3483         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3484                 unsigned long wl;
3485
3486                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3487                         continue;
3488
3489                 rq = cpu_rq(i);
3490                 wl = weighted_cpuload(i);
3491
3492                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3493                         continue;
3494
3495                 if (wl > max_load) {
3496                         max_load = wl;
3497                         busiest = rq;
3498                 }
3499         }
3500
3501         return busiest;
3502 }
3503
3504 /*
3505  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3506  * so long as it is large enough.
3507  */
3508 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3509
3510 /*
3511  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3512  * tasks if there is an imbalance.
3513  */
3514 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3515                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3516                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3517 {
3518         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3519         struct sched_group *group;
3520         unsigned long imbalance;
3521         struct rq *busiest;
3522         unsigned long flags;
3523
3524         cpumask_setall(cpus);
3525
3526         /*
3527          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3528          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3529          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3530          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3531          */
3532         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3533             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3534                 sd_idle = 1;
3535
3536         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3537
3538 redo:
3539         update_shares(sd);
3540         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3541                                    cpus, balance);
3542
3543         if (*balance == 0)
3544                 goto out_balanced;
3545
3546         if (!group) {
3547                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3548                 goto out_balanced;
3549         }
3550
3551         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3552         if (!busiest) {
3553                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3554                 goto out_balanced;
3555         }
3556
3557         BUG_ON(busiest == this_rq);
3558
3559         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3560
3561         ld_moved = 0;
3562         if (busiest->nr_running > 1) {
3563                 /*
3564                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3565                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3566                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3567                  * correctly treated as an imbalance.
3568                  */
3569                 local_irq_save(flags);
3570                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3571                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3572                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3573                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3574                 local_irq_restore(flags);
3575
3576                 /*
3577                  * some other cpu did the load balance for us.
3578                  */
3579                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3580                         resched_cpu(this_cpu);
3581
3582                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3583                 if (unlikely(all_pinned)) {
3584                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3585                         if (!cpumask_empty(cpus))
3586                                 goto redo;
3587                         goto out_balanced;
3588                 }
3589         }
3590
3591         if (!ld_moved) {
3592                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3593                 sd->nr_balance_failed++;
3594
3595                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3596
3597                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3598
3599                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3600                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3601                          */
3602                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3603                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3604                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3605                                 all_pinned = 1;
3606                                 goto out_one_pinned;
3607                         }
3608
3609                         if (!busiest->active_balance) {
3610                                 busiest->active_balance = 1;
3611                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3612                                 active_balance = 1;
3613                         }
3614                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3615                         if (active_balance)
3616                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3617
3618                         /*
3619                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3620                          * counter.
3621                          */
3622                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3623                 }
3624         } else
3625                 sd->nr_balance_failed = 0;
3626
3627         if (likely(!active_balance)) {
3628                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3629                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3630         } else {
3631                 /*
3632                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3633                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3634                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3635                  * move_tasks).
3636                  */
3637                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3638                         sd->balance_interval *= 2;
3639         }
3640
3641         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3642             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3643                 ld_moved = -1;
3644
3645         goto out;
3646
3647 out_balanced:
3648         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3649
3650         sd->nr_balance_failed = 0;
3651
3652 out_one_pinned:
3653         /* tune up the balancing interval */
3654         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3655                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3656                 sd->balance_interval *= 2;
3657
3658         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3659             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3660                 ld_moved = -1;
3661         else
3662                 ld_moved = 0;
3663 out:
3664         if (ld_moved)
3665                 update_shares(sd);
3666         return ld_moved;
3667 }
3668
3669 /*
3670  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3671  * tasks if there is an imbalance.
3672  *
3673  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3674  * this_rq is locked.
3675  */
3676 static int
3677 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3678                         struct cpumask *cpus)
3679 {
3680         struct sched_group *group;
3681         struct rq *busiest = NULL;
3682         unsigned long imbalance;
3683         int ld_moved = 0;
3684         int sd_idle = 0;
3685         int all_pinned = 0;
3686
3687         cpumask_setall(cpus);
3688
3689         /*
3690          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3691          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3692          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3693          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3694          */
3695         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3696             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3697                 sd_idle = 1;
3698
3699         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3700 redo:
3701         update_shares_locked(this_rq, sd);
3702         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3703                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3704         if (!group) {
3705                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3706                 goto out_balanced;
3707         }
3708
3709         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3710         if (!busiest) {
3711                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3712                 goto out_balanced;
3713         }
3714
3715         BUG_ON(busiest == this_rq);
3716
3717         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3718
3719         ld_moved = 0;
3720         if (busiest->nr_running > 1) {
3721                 /* Attempt to move tasks */
3722                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3723                 /* this_rq->clock is already updated */
3724                 update_rq_clock(busiest);
3725                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3726                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3727                                         &all_pinned);
3728                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3729
3730                 if (unlikely(all_pinned)) {
3731                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3732                         if (!cpumask_empty(cpus))
3733                                 goto redo;
3734                 }
3735         }
3736
3737         if (!ld_moved) {
3738                 int active_balance = 0;
3739
3740                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3741                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3742                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3743                         return -1;
3744
3745                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3746                         return -1;
3747
3748                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3749                         return -1;
3750
3751                 /*
3752                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3753                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3754                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3755                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3756                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3757                  *
3758                  * The package power saving logic comes from
3759                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3760                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3761                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3762                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3763                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3764                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3765                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3766                  *
3767                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3768                  * will be more than one task in the source run queue and
3769                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3770                  * active balance code will not be triggered.
3771                  */
3772
3773                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3774                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3775
3776                 /*
3777                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3778                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3779                  */
3780                 if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3781                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3782                         all_pinned = 1;
3783                         return ld_moved;
3784                 }
3785
3786                 if (!busiest->active_balance) {
3787                         busiest->active_balance = 1;
3788                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3789                         active_balance = 1;
3790                 }
3791
3792                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3793                 if (active_balance)
3794                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3795
3796         } else
3797                 sd->nr_balance_failed = 0;
3798
3799         update_shares_locked(this_rq, sd);
3800         return ld_moved;
3801
3802 out_balanced:
3803         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3804         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3805             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3806                 return -1;
3807         sd->nr_balance_failed = 0;
3808
3809         return 0;
3810 }
3811
3812 /*
3813  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3814  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3815  */
3816 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3817 {
3818         struct sched_domain *sd;
3819         int pulled_task = 0;
3820         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3821         cpumask_var_t tmpmask;
3822
3823         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3824                 return;
3825
3826         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3827                 unsigned long interval;
3828
3829                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3830                         continue;
3831
3832                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3833                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3834                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3835                                                            sd, tmpmask);
3836
3837                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3838                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3839                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3840                 if (pulled_task)
3841                         break;
3842         }
3843         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3844                 /*
3845                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3846                  * a busy processor. So reset next_balance.
3847                  */
3848                 this_rq->next_balance = next_balance;
3849         }
3850         free_cpumask_var(tmpmask);
3851 }
3852
3853 /*
3854  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3855  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3856  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3857  * logical imbalances.
3858  *
3859  * Called with busiest_rq locked.
3860  */
3861 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3862 {
3863         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3864         struct sched_domain *sd;
3865         struct rq *target_rq;
3866
3867         /* Is there any task to move? */
3868         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3869                 return;
3870
3871         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3872
3873         /*
3874          * This condition is "impossible", if it occurs
3875          * we need to fix it. Originally reported by
3876          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3877          */
3878         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3879
3880         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3881         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3882         update_rq_clock(busiest_rq);
3883         update_rq_clock(target_rq);
3884
3885         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3886         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3887                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3888                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3889                                 break;
3890         }
3891
3892         if (likely(sd)) {
3893                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3894
3895                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3896                                   sd, CPU_IDLE))
3897                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3898                 else
3899                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3900         }
3901         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3902 }
3903
3904 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3905 static struct {
3906         atomic_t load_balancer;
3907         cpumask_var_t cpu_mask;
3908 } nohz ____cacheline_aligned = {
3909         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3910 };
3911
3912 /*
3913  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3914  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3915  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3916  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3917  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3918  * arrives...
3919  *
3920  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3921  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3922  * nohz.cpu_mask..
3923  *
3924  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3925  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3926  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3927  * there is no need for ilb owner.
3928  *
3929  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3930  * next busy scheduler_tick()
3931  */
3932 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3933 {
3934         int cpu = smp_processor_id();
3935
3936         if (stop_tick) {
3937                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3938                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3939
3940                 /*
3941                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3942                  */
3943                 if (!cpu_active(cpu) &&
3944                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3945                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3946                                 BUG();
3947                         return 0;
3948                 }
3949
3950                 /* time for ilb owner also to sleep */
3951                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3952                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3953                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3954                         return 0;
3955                 }
3956
3957                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3958                         /* make me the ilb owner */
3959                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3960                                 return 1;
3961                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3962                         return 1;
3963         } else {
3964                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3965                         return 0;
3966
3967                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3968
3969                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3970                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3971                                 BUG();
3972         }
3973         return 0;
3974 }
3975 #endif
3976
3977 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3978
3979 /*
3980  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3981  * and initiates a balancing operation if so.
3982  *
3983  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3984  */
3985 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3986 {
3987         int balance = 1;
3988         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3989         unsigned long interval;
3990         struct sched_domain *sd;
3991         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3992         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3993         int update_next_balance = 0;
3994         int need_serialize;
3995         cpumask_var_t tmp;
3996
3997         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
3998         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
3999                 return;
4000
4001         for_each_domain(cpu, sd) {
4002                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4003                         continue;
4004
4005                 interval = sd->balance_interval;
4006                 if (idle != CPU_IDLE)
4007                         interval *= sd->busy_factor;
4008
4009                 /* scale ms to jiffies */
4010                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4011                 if (unlikely(!interval))
4012                         interval = 1;
4013                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4014                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4015
4016                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4017
4018                 if (need_serialize) {
4019                         if (!spin_trylock(&balancing))
4020                                 goto out;
4021                 }
4022
4023                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4024                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4025                                 /*
4026                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4027                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4028                                  * not idle.
4029                                  */
4030                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4031                         }
4032                         sd->last_balance = jiffies;
4033                 }
4034                 if (need_serialize)
4035                         spin_unlock(&balancing);
4036 out:
4037                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4038                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4039                         update_next_balance = 1;
4040                 }
4041
4042                 /*
4043                  * Stop the load balance at this level. There is another
4044                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4045                  * actively.
4046                  */
4047                 if (!balance)
4048                         break;
4049         }
4050
4051         /*
4052          * next_balance will be updated only when there is a need.
4053          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4054          * updated.
4055          */
4056         if (likely(update_next_balance))
4057                 rq->next_balance = next_balance;
4058
4059         free_cpumask_var(tmp);
4060 }
4061
4062 /*
4063  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4064  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4065  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4066  */
4067 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4068 {
4069         int this_cpu = smp_processor_id();
4070         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4071         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4072                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4073
4074         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4075
4076 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4077         /*
4078          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4079          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4080          * stopped.
4081          */
4082         if (this_rq->idle_at_tick &&
4083             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4084                 struct rq *rq;
4085                 int balance_cpu;
4086
4087                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4088                         if (balance_cpu == this_cpu)
4089                                 continue;
4090
4091                         /*
4092                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4093                          * work being done for other cpus. Next load
4094                          * balancing owner will pick it up.
4095                          */
4096                         if (need_resched())
4097                                 break;
4098
4099                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4100
4101                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4102                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4103                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4104                 }
4105         }
4106 #endif
4107 }
4108
4109 /*
4110  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4111  *
4112  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4113  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4114  * if the whole system is idle.
4115  */
4116 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4117 {
4118 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4119         /*
4120          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4121          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4122          * load balancer.
4123          */
4124         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4125                 rq->in_nohz_recently = 0;
4126
4127                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4128                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4129                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4130                 }
4131
4132                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4133                         /*
4134                          * simple selection for now: Nominate the
4135                          * first cpu in the nohz list to be the next
4136                          * ilb owner.
4137                          *
4138                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4139                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4140                          */
4141                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4142
4143                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4144                                 resched_cpu(ilb);
4145                 }
4146         }
4147
4148         /*
4149          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4150          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4151          */
4152         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4153             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4154                 resched_cpu(cpu);
4155                 return;
4156         }
4157
4158         /*
4159          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4160          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4161          */
4162         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4163             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4164                 return;
4165 #endif
4166         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4167                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4168 }
4169
4170 #else   /* CONFIG_SMP */
4171
4172 /*
4173  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4174  */
4175 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4176 {
4177 }
4178
4179 #endif
4180
4181 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4182
4183 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4184
4185 /*
4186  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4187  * @p in case that task is currently running.
4188  */
4189 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4190 {
4191         unsigned long flags;
4192         struct rq *rq;
4193         u64 ns = 0;
4194
4195         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4196
4197         if (task_current(rq, p)) {
4198                 u64 delta_exec;
4199
4200                 update_rq_clock(rq);
4201                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4202                 if ((s64)delta_exec > 0)
4203                         ns = delta_exec;
4204         }
4205
4206         task_rq_unlock(rq, &flags);
4207
4208         return ns;
4209 }
4210
4211 /*
4212  * Account user cpu time to a process.
4213  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4214  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4215  */
4216 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4217 {
4218         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4219         cputime64_t tmp;
4220
4221         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4222         account_group_user_time(p, cputime);
4223
4224         /* Add user time to cpustat. */
4225         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4226         if (TASK_NICE(p) > 0)
4227                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4228         else
4229                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4230         /* Account for user time used */
4231         acct_update_integrals(p);
4232 }
4233
4234 /*
4235  * Account guest cpu time to a process.
4236  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4237  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4238  */
4239 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4240 {
4241         cputime64_t tmp;
4242         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4243
4244         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4245
4246         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4247         account_group_user_time(p, cputime);
4248         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4249
4250         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4251         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4252 }
4253
4254 /*
4255  * Account scaled user cpu time to a process.
4256  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4257  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4258  */
4259 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4260 {
4261         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4262 }
4263
4264 /*
4265  * Account system cpu time to a process.
4266  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4267  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4268  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4269  */
4270 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4271                          cputime_t cputime)
4272 {
4273         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4274         struct rq *rq = this_rq();
4275         cputime64_t tmp;
4276
4277         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4278                 account_guest_time(p, cputime);
4279                 return;
4280         }
4281
4282         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4283         account_group_system_time(p, cputime);
4284
4285         /* Add system time to cpustat. */
4286         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4287         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4288                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4289         else if (softirq_count())
4290                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4291         else if (p != rq->idle)
4292                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4293         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4294                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4295         else
4296                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4297         /* Account for system time used */
4298         acct_update_integrals(p);
4299 }
4300
4301 /*
4302  * Account scaled system cpu time to a process.
4303  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4304  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4305  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4306  */
4307 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4308 {
4309         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4310 }
4311
4312 /*
4313  * Account for involuntary wait time.
4314  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4315  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4316  */
4317 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4318 {
4319         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4320         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4321         struct rq *rq = this_rq();
4322
4323         if (p == rq->idle) {
4324                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4325                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4326                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4327                 else
4328                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4329         } else
4330                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4331 }
4332
4333 /*
4334  * Use precise platform statistics if available:
4335  */
4336 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4337 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4338 {
4339         return p->utime;
4340 }
4341
4342 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4343 {
4344         return p->stime;
4345 }
4346 #else
4347 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4348 {
4349         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4350                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4351         u64 temp;
4352
4353         /*
4354          * Use CFS's precise accounting:
4355          */
4356         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4357
4358         if (total) {
4359                 temp *= utime;
4360                 do_div(temp, total);
4361         }
4362         utime = (clock_t)temp;
4363
4364         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4365         return p->prev_utime;
4366 }
4367
4368 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4369 {
4370         clock_t stime;
4371
4372         /*
4373          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4374          * the total, to make sure the total observed by userspace
4375          * grows monotonically - apps rely on that):
4376          */
4377         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4378                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4379
4380         if (stime >= 0)
4381                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4382
4383         return p->prev_stime;
4384 }
4385 #endif
4386
4387 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4388 {
4389         return p->gtime;
4390 }
4391
4392 /*
4393  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4394  * We call it with interrupts disabled.
4395  *
4396  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4397  * timeslices.
4398  */
4399 void scheduler_tick(void)
4400 {
4401         int cpu = smp_processor_id();
4402         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4403         struct task_struct *curr = rq->curr;
4404
4405         sched_clock_tick();
4406
4407         spin_lock(&rq->lock);
4408         update_rq_clock(rq);
4409         update_cpu_load(rq);
4410         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4411         spin_unlock(&rq->lock);
4412
4413 #ifdef CONFIG_SMP
4414         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4415         trigger_load_balance(rq, cpu);
4416 #endif
4417 }
4418
4419 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4420                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4421
4422 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4423 {
4424         if (in_lock_functions(addr)) {
4425                 addr = CALLER_ADDR2;
4426                 if (in_lock_functions(addr))
4427                         addr = CALLER_ADDR3;
4428         }
4429         return addr;
4430 }
4431
4432 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4433 {
4434 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4435         /*
4436          * Underflow?
4437          */
4438         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4439                 return;
4440 #endif
4441         preempt_count() += val;
4442 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4443         /*
4444          * Spinlock count overflowing soon?
4445          */
4446         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4447                                 PREEMPT_MASK - 10);
4448 #endif
4449         if (preempt_count() == val)
4450                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4451 }
4452 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4453
4454 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4455 {
4456 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4457         /*
4458          * Underflow?
4459          */
4460        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4461                 return;
4462         /*
4463          * Is the spinlock portion underflowing?
4464          */
4465         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4466                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4467                 return;
4468 #endif
4469
4470         if (preempt_count() == val)
4471                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4472         preempt_count() -= val;
4473 }
4474 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4475
4476 #endif
4477
4478 /*
4479  * Print scheduling while atomic bug:
4480  */
4481 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4482 {
4483         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4484
4485         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4486                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4487
4488         debug_show_held_locks(prev);
4489         print_modules();
4490         if (irqs_disabled())
4491                 print_irqtrace_events(prev);
4492
4493         if (regs)
4494                 show_regs(regs);
4495         else
4496                 dump_stack();
4497 }
4498
4499 /*
4500  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4501  */
4502 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4503 {
4504         /*
4505          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4506          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4507          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4508          */
4509         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4510                 __schedule_bug(prev);
4511
4512         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4513
4514         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4515 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4516         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4517                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4518                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4519         }
4520 #endif
4521 }
4522
4523 /*
4524  * Pick up the highest-prio task:
4525  */
4526 static inline struct task_struct *
4527 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4528 {
4529         const struct sched_class *class;
4530         struct task_struct *p;
4531
4532         /*
4533          * Optimization: we know that if all tasks are in
4534          * the fair class we can call that function directly:
4535          */
4536         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4537                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4538                 if (likely(p))
4539                         return p;
4540         }
4541
4542         class = sched_class_highest;
4543         for ( ; ; ) {
4544                 p = class->pick_next_task(rq);
4545                 if (p)
4546                         return p;
4547                 /*
4548                  * Will never be NULL as the idle class always
4549                  * returns a non-NULL p:
4550                  */
4551                 class = class->next;
4552         }
4553 }
4554
4555 /*
4556  * schedule() is the main scheduler function.
4557  */
4558 asmlinkage void __sched schedule(void)
4559 {
4560         struct task_struct *prev, *next;
4561         unsigned long *switch_count;
4562         struct rq *rq;
4563         int cpu;
4564
4565 need_resched:
4566         preempt_disable();
4567         cpu = smp_processor_id();
4568         rq = cpu_rq(cpu);
4569         rcu_qsctr_inc(cpu);
4570         prev = rq->curr;
4571         switch_count = &prev->nivcsw;
4572
4573         release_kernel_lock(prev);
4574 need_resched_nonpreemptible:
4575
4576         schedule_debug(prev);
4577
4578         if (sched_feat(HRTICK))
4579                 hrtick_clear(rq);
4580
4581         spin_lock_irq(&rq->lock);
4582         update_rq_clock(rq);
4583         clear_tsk_need_resched(prev);
4584
4585         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4586                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4587                         prev->state = TASK_RUNNING;
4588                 else
4589                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4590                 switch_count = &prev->nvcsw;
4591         }
4592
4593 #ifdef CONFIG_SMP
4594         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4595                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4596 #endif
4597
4598         if (unlikely(!rq->nr_running))
4599                 idle_balance(cpu, rq);
4600
4601         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4602         next = pick_next_task(rq, prev);
4603
4604         if (likely(prev != next)) {
4605                 sched_info_switch(prev, next);
4606
4607                 rq->nr_switches++;
4608                 rq->curr = next;
4609                 ++*switch_count;
4610
4611                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4612                 /*
4613                  * the context switch might have flipped the stack from under
4614                  * us, hence refresh the local variables.
4615                  */
4616                 cpu = smp_processor_id();
4617                 rq = cpu_rq(cpu);
4618         } else
4619                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4620
4621         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4622                 goto need_resched_nonpreemptible;
4623
4624         preempt_enable_no_resched();
4625         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4626                 goto need_resched;
4627 }
4628 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4629
4630 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4631 /*
4632  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4633  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4634  * occur there and call schedule directly.
4635  */
4636 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4637 {
4638         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4639
4640         /*
4641          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4642          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4643          */
4644         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4645                 return;
4646
4647         do {
4648                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4649                 schedule();
4650                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4651
4652                 /*
4653                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4654                  * between schedule and now.
4655                  */
4656                 barrier();
4657         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4658 }
4659 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4660
4661 /*
4662  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4663  * off of irq context.
4664  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4665  * protect us against recursive calling from irq.
4666  */
4667 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4668 {
4669         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4670
4671         /* Catch callers which need to be fixed */
4672         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4673
4674         do {
4675                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4676                 local_irq_enable();
4677                 schedule();
4678                 local_irq_disable();
4679                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4680
4681                 /*
4682                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4683                  * between schedule and now.
4684                  */
4685                 barrier();
4686         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4687 }
4688
4689 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4690
4691 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4692                           void *key)
4693 {
4694         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4695 }
4696 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4697
4698 /*
4699  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4700  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4701  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4702  *
4703  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4704  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4705  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4706  */
4707 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4708                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4709 {
4710         wait_queue_t *curr, *next;
4711
4712         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4713                 unsigned flags = curr->flags;
4714
4715                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4716                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4717                         break;
4718         }
4719 }
4720
4721 /**
4722  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4723  * @q: the waitqueue
4724  * @mode: which threads
4725  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4726  * @key: is directly passed to the wakeup function
4727  */
4728 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4729                         int nr_exclusive, void *key)
4730 {
4731         unsigned long flags;
4732
4733         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4734         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4735         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4736 }
4737 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4738
4739 /*
4740  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4741  */
4742 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4743 {
4744         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4745 }
4746
4747 /**
4748  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4749  * @q: the waitqueue
4750  * @mode: which threads
4751  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4752  *
4753  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4754  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4755  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4756  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4757  *
4758  * On UP it can prevent extra preemption.
4759  */
4760 void
4761 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4762 {
4763         unsigned long flags;
4764         int sync = 1;
4765
4766         if (unlikely(!q))
4767                 return;
4768
4769         if (unlikely(!nr_exclusive))
4770                 sync = 0;
4771
4772         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4773         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4774         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4775 }
4776 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4777
4778 /**
4779  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4780  * @x:  holds the state of this particular completion
4781  *
4782  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4783  * awakened in the same order in which they were queued.
4784  *
4785  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4786  */
4787 void complete(struct completion *x)
4788 {
4789         unsigned long flags;
4790
4791         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4792         x->done++;
4793         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4794         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL(complete);
4797
4798 /**
4799  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4800  * @x:  holds the state of this particular completion
4801  *
4802  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4803  */
4804 void complete_all(struct completion *x)
4805 {
4806         unsigned long flags;
4807
4808         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4809         x->done += UINT_MAX/2;
4810         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4811         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4812 }
4813 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4814
4815 static inline long __sched
4816 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4817 {
4818         if (!x->done) {
4819                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4820
4821                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4822                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4823                 do {
4824                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4825                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4826                                 break;
4827                         }
4828                         __set_current_state(state);
4829                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4830                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4831                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4832                 } while (!x->done && timeout);
4833                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4834                 if (!x->done)
4835                         return timeout;
4836         }
4837         x->done--;
4838         return timeout ?: 1;
4839 }
4840
4841 static long __sched
4842 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4843 {
4844         might_sleep();
4845
4846         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4847         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4848         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4849         return timeout;
4850 }
4851
4852 /**
4853  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4854  * @x:  holds the state of this particular completion
4855  *
4856  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4857  * interruptible and there is no timeout.
4858  *
4859  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4860  * and interrupt capability. Also see complete().
4861  */
4862 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4863 {
4864         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4865 }
4866 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4867
4868 /**
4869  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4870  * @x:  holds the state of this particular completion
4871  * @timeout:  timeout value in jiffies
4872  *
4873  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4874  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4875  * interruptible.
4876  */
4877 unsigned long __sched
4878 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4879 {
4880         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4881 }
4882 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4883
4884 /**
4885  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4886  * @x:  holds the state of this particular completion
4887  *
4888  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4889  * interruptible.
4890  */
4891 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4892 {
4893         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4894         if (t == -ERESTARTSYS)
4895                 return t;
4896         return 0;
4897 }
4898 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4899
4900 /**
4901  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4902  * @x:  holds the state of this particular completion
4903  * @timeout:  timeout value in jiffies
4904  *
4905  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4906  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4907  */
4908 unsigned long __sched
4909 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4910                                           unsigned long timeout)
4911 {
4912         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4913 }
4914 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4915
4916 /**
4917  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4918  * @x:  holds the state of this particular completion
4919  *
4920  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4921  * interrupted by a kill signal.
4922  */
4923 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4924 {
4925         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4926         if (t == -ERESTARTSYS)
4927                 return t;
4928         return 0;
4929 }
4930 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4931
4932 /**
4933  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4934  *      @x:     completion structure
4935  *
4936  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4937  *               1 if a decrement succeeded.
4938  *
4939  *      If a completion is being used as a counting completion,
4940  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4941  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4942  *      is protecting is not available.
4943  */
4944 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4945 {
4946         int ret = 1;
4947
4948         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4949         if (!x->done)
4950                 ret = 0;
4951         else
4952                 x->done--;
4953         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4954         return ret;
4955 }
4956 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4957
4958 /**
4959  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4960  *      @x:     completion structure
4961  *
4962  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4963  *               1 if there are no waiters.
4964  *
4965  */
4966 bool completion_done(struct completion *x)
4967 {
4968         int ret = 1;
4969
4970         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4971         if (!x->done)
4972                 ret = 0;
4973         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4974         return ret;
4975 }
4976 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4977
4978 static long __sched
4979 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4980 {
4981         unsigned long flags;
4982         wait_queue_t wait;
4983
4984         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4985
4986         __set_current_state(state);
4987
4988         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4989         __add_wait_queue(q, &wait);
4990         spin_unlock(&q->lock);
4991         timeout = schedule_timeout(timeout);
4992         spin_lock_irq(&q->lock);
4993         __remove_wait_queue(q, &wait);
4994         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4995
4996         return timeout;
4997 }
4998
4999 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5000 {
5001         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5004
5005 long __sched
5006 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5007 {
5008         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5009 }
5010 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5011
5012 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5013 {
5014         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5015 }
5016 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5017
5018 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5019 {
5020         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5021 }
5022 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5023
5024 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5025
5026 /*
5027  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5028  * @p: task
5029  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5030  *
5031  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5032  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5033  *
5034  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5035  */
5036 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5037 {
5038         unsigned long flags;
5039         int oldprio, on_rq, running;
5040         struct rq *rq;
5041         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5042
5043         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5044
5045         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5046         update_rq_clock(rq);
5047
5048         oldprio = p->prio;
5049         on_rq = p->se.on_rq;
5050         running = task_current(rq, p);
5051         if (on_rq)
5052                 dequeue_task(rq, p, 0);
5053         if (running)
5054                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5055
5056         if (rt_prio(prio))
5057                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5058         else
5059                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5060
5061         p->prio = prio;
5062
5063         if (running)
5064                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5065         if (on_rq) {
5066                 enqueue_task(rq, p, 0);
5067
5068                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5069         }
5070         task_rq_unlock(rq, &flags);
5071 }
5072
5073 #endif
5074
5075 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5076 {
5077         int old_prio, delta, on_rq;
5078         unsigned long flags;
5079         struct rq *rq;
5080
5081         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5082                 return;
5083         /*
5084          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5085          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5086          */
5087         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5088         update_rq_clock(rq);
5089         /*
5090          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5091          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5092          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5093          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5094          */
5095         if (task_has_rt_policy(p)) {
5096                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5097                 goto out_unlock;
5098         }
5099         on_rq = p->se.on_rq;
5100         if (on_rq)
5101                 dequeue_task(rq, p, 0);
5102
5103         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5104         set_load_weight(p);
5105         old_prio = p->prio;
5106         p->prio = effective_prio(p);
5107         delta = p->prio - old_prio;
5108
5109         if (on_rq) {
5110                 enqueue_task(rq, p, 0);
5111                 /*
5112                  * If the task increased its priority or is running and
5113                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5114                  */
5115                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5116                         resched_task(rq->curr);
5117         }
5118 out_unlock:
5119         task_rq_unlock(rq, &flags);
5120 }
5121 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5122
5123 /*
5124  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5125  * @p: task
5126  * @nice: nice value
5127  */
5128 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5129 {
5130         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5131         int nice_rlim = 20 - nice;
5132
5133         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5134                 capable(CAP_SYS_NICE));
5135 }
5136
5137 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5138
5139 /*
5140  * sys_nice - change the priority of the current process.
5141  * @increment: priority increment
5142  *
5143  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5144  * does similar things.
5145  */
5146 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5147 {
5148         long nice, retval;
5149
5150         /*
5151          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5152          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5153          * and we have a single winner.
5154          */
5155         if (increment < -40)
5156                 increment = -40;
5157         if (increment > 40)
5158                 increment = 40;
5159
5160         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5161         if (nice < -20)
5162                 nice = -20;
5163         if (nice > 19)
5164                 nice = 19;
5165
5166         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5167                 return -EPERM;
5168
5169         retval = security_task_setnice(current, nice);
5170         if (retval)
5171                 return retval;
5172
5173         set_user_nice(current, nice);
5174         return 0;
5175 }
5176
5177 #endif
5178
5179 /**
5180  * task_prio - return the priority value of a given task.
5181  * @p: the task in question.
5182  *
5183  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5184  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5185  * around 0, value goes from -16 to +15.
5186  */
5187 int task_prio(const struct task_struct *p)
5188 {
5189         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5190 }
5191
5192 /**
5193  * task_nice - return the nice value of a given task.
5194  * @p: the task in question.
5195  */
5196 int task_nice(const struct task_struct *p)
5197 {
5198         return TASK_NICE(p);
5199 }
5200 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5201
5202 /**
5203  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5204  * @cpu: the processor in question.
5205  */
5206 int idle_cpu(int cpu)
5207 {
5208         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5209 }
5210
5211 /**
5212  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5213  * @cpu: the processor in question.
5214  */
5215 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5216 {
5217         return cpu_rq(cpu)->idle;
5218 }
5219
5220 /**
5221  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5222  * @pid: the pid in question.
5223  */
5224 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5225 {
5226         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5227 }
5228
5229 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5230 static void
5231 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5232 {
5233         BUG_ON(p->se.on_rq);
5234
5235         p->policy = policy;
5236         switch (p->policy) {
5237         case SCHED_NORMAL:
5238         case SCHED_BATCH:
5239         case SCHED_IDLE:
5240                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5241                 break;
5242         case SCHED_FIFO:
5243         case SCHED_RR:
5244                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5245                 break;
5246         }
5247
5248         p->rt_priority = prio;
5249         p->normal_prio = normal_prio(p);
5250         /* we are holding p->pi_lock already */
5251         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5252         set_load_weight(p);
5253 }
5254
5255 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5256                                 struct sched_param *param, bool user)
5257 {
5258         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5259         unsigned long flags;
5260         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5261         struct rq *rq;
5262
5263         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5264         BUG_ON(in_interrupt());
5265 recheck:
5266         /* double check policy once rq lock held */
5267         if (policy < 0)
5268                 policy = oldpolicy = p->policy;
5269         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5270                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5271                         policy != SCHED_IDLE)
5272                 return -EINVAL;
5273         /*
5274          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5275          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5276          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5277          */
5278         if (param->sched_priority < 0 ||
5279             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5280             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5281                 return -EINVAL;
5282         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5283                 return -EINVAL;
5284
5285         /*
5286          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5287          */
5288         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5289                 if (rt_policy(policy)) {
5290                         unsigned long rlim_rtprio;
5291
5292                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5293                                 return -ESRCH;
5294                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5295                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5296
5297                         /* can't set/change the rt policy */
5298                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5299                                 return -EPERM;
5300
5301                         /* can't increase priority */
5302                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5303                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5304                                 return -EPERM;
5305                 }
5306                 /*
5307                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5308                  * move out of SCHED_IDLE either:
5309                  */
5310                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5311                         return -EPERM;
5312
5313                 /* can't change other user's priorities */
5314                 if ((current->euid != p->euid) &&
5315                     (current->euid != p->uid))
5316                         return -EPERM;
5317         }
5318
5319         if (user) {
5320 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5321                 /*
5322                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5323                  * assigned.
5324                  */
5325                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5326                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5327                         return -EPERM;
5328 #endif
5329
5330                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5331                 if (retval)
5332                         return retval;
5333         }
5334
5335         /*
5336          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5337          * changing the priority of the task:
5338          */
5339         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5340         /*
5341          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5342          * runqueue lock must be held.
5343          */
5344         rq = __task_rq_lock(p);
5345         /* recheck policy now with rq lock held */
5346         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5347                 policy = oldpolicy = -1;
5348                 __task_rq_unlock(rq);
5349                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5350                 goto recheck;
5351         }
5352         update_rq_clock(rq);
5353         on_rq = p->se.on_rq;
5354         running = task_current(rq, p);
5355         if (on_rq)
5356                 deactivate_task(rq, p, 0);
5357         if (running)
5358                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5359
5360         oldprio = p->prio;
5361         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5362
5363         if (running)
5364                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5365         if (on_rq) {
5366                 activate_task(rq, p, 0);
5367
5368                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5369         }
5370         __task_rq_unlock(rq);
5371         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5372
5373         rt_mutex_adjust_pi(p);
5374
5375         return 0;
5376 }
5377
5378 /**
5379  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5380  * @p: the task in question.
5381  * @policy: new policy.
5382  * @param: structure containing the new RT priority.
5383  *
5384  * NOTE that the task may be already dead.
5385  */
5386 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5387                        struct sched_param *param)
5388 {
5389         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5390 }
5391 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5392
5393 /**
5394  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5395  * @p: the task in question.
5396  * @policy: new policy.
5397  * @param: structure containing the new RT priority.
5398  *
5399  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5400  * current context has permission.  For example, this is needed in
5401  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5402  * but our caller might not have that capability.
5403  */
5404 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5405                                struct sched_param *param)
5406 {
5407         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5408 }
5409
5410 static int
5411 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5412 {
5413         struct sched_param lparam;
5414         struct task_struct *p;
5415         int retval;
5416
5417         if (!param || pid < 0)
5418                 return -EINVAL;
5419         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5420                 return -EFAULT;
5421
5422         rcu_read_lock();
5423         retval = -ESRCH;
5424         p = find_process_by_pid(pid);
5425         if (p != NULL)
5426                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5427         rcu_read_unlock();
5428
5429         return retval;
5430 }
5431
5432 /**
5433  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5434  * @pid: the pid in question.
5435  * @policy: new policy.
5436  * @param: structure containing the new RT priority.
5437  */
5438 asmlinkage long
5439 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5440 {
5441         /* negative values for policy are not valid */
5442         if (policy < 0)
5443                 return -EINVAL;
5444
5445         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5446 }
5447
5448 /**
5449  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5450  * @pid: the pid in question.
5451  * @param: structure containing the new RT priority.
5452  */
5453 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5454 {
5455         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5456 }
5457
5458 /**
5459  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5460  * @pid: the pid in question.
5461  */
5462 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5463 {
5464         struct task_struct *p;
5465         int retval;
5466
5467         if (pid < 0)
5468                 return -EINVAL;
5469
5470         retval = -ESRCH;
5471         read_lock(&tasklist_lock);
5472         p = find_process_by_pid(pid);
5473         if (p) {
5474                 retval = security_task_getscheduler(p);
5475                 if (!retval)
5476                         retval = p->policy;
5477         }
5478         read_unlock(&tasklist_lock);
5479         return retval;
5480 }
5481
5482 /**
5483  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5484  * @pid: the pid in question.
5485  * @param: structure containing the RT priority.
5486  */
5487 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5488 {
5489         struct sched_param lp;
5490         struct task_struct *p;
5491         int retval;
5492
5493         if (!param || pid < 0)
5494                 return -EINVAL;
5495
5496         read_lock(&tasklist_lock);
5497         p = find_process_by_pid(pid);
5498         retval = -ESRCH;
5499         if (!p)
5500                 goto out_unlock;
5501
5502         retval = security_task_getscheduler(p);
5503         if (retval)
5504                 goto out_unlock;
5505
5506         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5507         read_unlock(&tasklist_lock);
5508
5509         /*
5510          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5511          */
5512         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5513
5514         return retval;
5515
5516 out_unlock:
5517         read_unlock(&tasklist_lock);
5518         return retval;
5519 }
5520
5521 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5522 {
5523         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5524         struct task_struct *p;
5525         int retval;
5526
5527         get_online_cpus();
5528         read_lock(&tasklist_lock);
5529
5530         p = find_process_by_pid(pid);
5531         if (!p) {
5532                 read_unlock(&tasklist_lock);
5533                 put_online_cpus();
5534                 return -ESRCH;
5535         }
5536
5537         /*
5538          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5539          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5540          * usage count and then drop tasklist_lock.
5541          */
5542         get_task_struct(p);
5543         read_unlock(&tasklist_lock);
5544
5545         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5546                 retval = -ENOMEM;
5547                 goto out_put_task;
5548         }
5549         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5550                 retval = -ENOMEM;
5551                 goto out_free_cpus_allowed;
5552         }
5553         retval = -EPERM;
5554         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5555                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5556                 goto out_unlock;
5557
5558         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5559         if (retval)
5560                 goto out_unlock;
5561
5562         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5563         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5564  again:
5565         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5566
5567         if (!retval) {
5568                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5569                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5570                         /*
5571                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5572                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5573                          * cpuset's cpus_allowed
5574                          */
5575                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5576                         goto again;
5577                 }
5578         }
5579 out_unlock:
5580         free_cpumask_var(new_mask);
5581 out_free_cpus_allowed:
5582         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5583 out_put_task:
5584         put_task_struct(p);
5585         put_online_cpus();
5586         return retval;
5587 }
5588
5589 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5590                              struct cpumask *new_mask)
5591 {
5592         if (len < cpumask_size())
5593                 cpumask_clear(new_mask);
5594         else if (len > cpumask_size())
5595                 len = cpumask_size();
5596
5597         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5598 }
5599
5600 /**
5601  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5602  * @pid: pid of the process
5603  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5604  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5605  */
5606 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5607                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5608 {
5609         cpumask_var_t new_mask;
5610         int retval;
5611
5612         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5613                 return -ENOMEM;
5614
5615         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5616         if (retval == 0)
5617                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5618         free_cpumask_var(new_mask);
5619         return retval;
5620 }
5621
5622 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5623 {
5624         struct task_struct *p;
5625         int retval;
5626
5627         get_online_cpus();
5628         read_lock(&tasklist_lock);
5629
5630         retval = -ESRCH;
5631         p = find_process_by_pid(pid);
5632         if (!p)
5633                 goto out_unlock;
5634
5635         retval = security_task_getscheduler(p);
5636         if (retval)
5637                 goto out_unlock;
5638
5639         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5640
5641 out_unlock:
5642         read_unlock(&tasklist_lock);
5643         put_online_cpus();
5644
5645         return retval;
5646 }
5647
5648 /**
5649  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5650  * @pid: pid of the process
5651  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5652  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5653  */
5654 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5655                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5656 {
5657         int ret;
5658         cpumask_var_t mask;
5659
5660         if (len < cpumask_size())
5661                 return -EINVAL;
5662
5663         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5664                 return -ENOMEM;
5665
5666         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5667         if (ret == 0) {
5668                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5669                         ret = -EFAULT;
5670                 else
5671                         ret = cpumask_size();
5672         }
5673         free_cpumask_var(mask);
5674
5675         return ret;
5676 }
5677
5678 /**
5679  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5680  *
5681  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5682  * other threads running on this CPU then this function will return.
5683  */
5684 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5685 {
5686         struct rq *rq = this_rq_lock();
5687
5688         schedstat_inc(rq, yld_count);
5689         current->sched_class->yield_task(rq);
5690
5691         /*
5692          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5693          * no need to preempt or enable interrupts:
5694          */
5695         __release(rq->lock);
5696         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5697         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5698         preempt_enable_no_resched();
5699
5700         schedule();
5701
5702         return 0;
5703 }
5704
5705 static void __cond_resched(void)
5706 {
5707 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5708         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5709 #endif
5710         /*
5711          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5712          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5713          * cond_resched() call.
5714          */
5715         do {
5716                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5717                 schedule();
5718                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5719         } while (need_resched());
5720 }
5721
5722 int __sched _cond_resched(void)
5723 {
5724         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5725                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5726                 __cond_resched();
5727                 return 1;
5728         }
5729         return 0;
5730 }
5731 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5732
5733 /*
5734  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5735  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5736  *
5737  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5738  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5739  * spin_unlock(), once by hand).
5740  */
5741 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5742 {
5743         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5744         int ret = 0;
5745
5746         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5747                 spin_unlock(lock);
5748                 if (resched && need_resched())
5749                         __cond_resched();
5750                 else
5751                         cpu_relax();
5752                 ret = 1;
5753                 spin_lock(lock);
5754         }
5755         return ret;
5756 }
5757 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5758
5759 int __sched cond_resched_softirq(void)
5760 {
5761         BUG_ON(!in_softirq());
5762
5763         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5764                 local_bh_enable();
5765                 __cond_resched();
5766                 local_bh_disable();
5767                 return 1;
5768         }
5769         return 0;
5770 }
5771 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5772
5773 /**
5774  * yield - yield the current processor to other threads.
5775  *
5776  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5777  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5778  */
5779 void __sched yield(void)
5780 {
5781         set_current_state(TASK_RUNNING);
5782         sys_sched_yield();
5783 }
5784 EXPORT_SYMBOL(yield);
5785
5786 /*
5787  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5788  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5789  *
5790  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5791  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5792  */
5793 void __sched io_schedule(void)
5794 {
5795         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5796
5797         delayacct_blkio_start();
5798         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5799         schedule();
5800         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5801         delayacct_blkio_end();
5802 }
5803 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5804
5805 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5806 {
5807         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5808         long ret;
5809
5810         delayacct_blkio_start();
5811         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5812         ret = schedule_timeout(timeout);
5813         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5814         delayacct_blkio_end();
5815         return ret;
5816 }
5817
5818 /**
5819  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5820  * @policy: scheduling class.
5821  *
5822  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5823  * by a given scheduling class.
5824  */
5825 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5826 {
5827         int ret = -EINVAL;
5828
5829         switch (policy) {
5830         case SCHED_FIFO:
5831         case SCHED_RR:
5832                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5833                 break;
5834         case SCHED_NORMAL:
5835         case SCHED_BATCH:
5836         case SCHED_IDLE:
5837                 ret = 0;
5838                 break;
5839         }
5840         return ret;
5841 }
5842
5843 /**
5844  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5845  * @policy: scheduling class.
5846  *
5847  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5848  * by a given scheduling class.
5849  */
5850 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5851 {
5852         int ret = -EINVAL;
5853
5854         switch (policy) {
5855         case SCHED_FIFO:
5856         case SCHED_RR:
5857                 ret = 1;
5858                 break;
5859         case SCHED_NORMAL:
5860         case SCHED_BATCH:
5861         case SCHED_IDLE:
5862                 ret = 0;
5863         }
5864         return ret;
5865 }
5866
5867 /**
5868  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5869  * @pid: pid of the process.
5870  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5871  *
5872  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5873  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5874  */
5875 asmlinkage
5876 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5877 {
5878         struct task_struct *p;
5879         unsigned int time_slice;
5880         int retval;
5881         struct timespec t;
5882
5883         if (pid < 0)
5884                 return -EINVAL;
5885
5886         retval = -ESRCH;
5887         read_lock(&tasklist_lock);
5888         p = find_process_by_pid(pid);
5889         if (!p)
5890                 goto out_unlock;
5891
5892         retval = security_task_getscheduler(p);
5893         if (retval)
5894                 goto out_unlock;
5895
5896         /*
5897          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5898          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5899          */
5900         time_slice = 0;
5901         if (p->policy == SCHED_RR) {
5902                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5903         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5904                 struct sched_entity *se = &p->se;
5905                 unsigned long flags;
5906                 struct rq *rq;
5907
5908                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5909                 if (rq->cfs.load.weight)
5910                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5911                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5912         }
5913         read_unlock(&tasklist_lock);
5914         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5915         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5916         return retval;
5917
5918 out_unlock:
5919         read_unlock(&tasklist_lock);
5920         return retval;
5921 }
5922
5923 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5924
5925 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5926 {
5927         unsigned long free = 0;
5928         unsigned state;
5929
5930         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5931         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5932                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5933 #if BITS_PER_LONG == 32
5934         if (state == TASK_RUNNING)
5935                 printk(KERN_CONT " running  ");
5936         else
5937                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5938 #else
5939         if (state == TASK_RUNNING)
5940                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5941         else
5942                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5943 #endif
5944 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5945         {
5946                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5947                 while (!*n)
5948                         n++;
5949                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5950         }
5951 #endif
5952         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5953                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5954
5955         show_stack(p, NULL);
5956 }
5957
5958 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5959 {
5960         struct task_struct *g, *p;
5961
5962 #if BITS_PER_LONG == 32
5963         printk(KERN_INFO
5964                 "  task                PC stack   pid father\n");
5965 #else
5966         printk(KERN_INFO
5967                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5968 #endif
5969         read_lock(&tasklist_lock);
5970         do_each_thread(g, p) {
5971                 /*
5972                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5973                  * console might take alot of time:
5974                  */
5975                 touch_nmi_watchdog();
5976                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5977                         sched_show_task(p);
5978         } while_each_thread(g, p);
5979
5980         touch_all_softlockup_watchdogs();
5981
5982 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5983         sysrq_sched_debug_show();
5984 #endif
5985         read_unlock(&tasklist_lock);
5986         /*
5987          * Only show locks if all tasks are dumped:
5988          */
5989         if (state_filter == -1)
5990                 debug_show_all_locks();
5991 }
5992
5993 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5994 {
5995         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5996 }
5997
5998 /**
5999  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6000  * @idle: task in question
6001  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6002  *
6003  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6004  * flag, to make booting more robust.
6005  */
6006 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6007 {
6008         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6009         unsigned long flags;
6010
6011         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6012
6013         __sched_fork(idle);
6014         idle->se.exec_start = sched_clock();
6015
6016         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6017         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6018         __set_task_cpu(idle, cpu);
6019
6020         rq->curr = rq->idle = idle;
6021 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6022         idle->oncpu = 1;
6023 #endif
6024         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6025
6026         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6027 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6028         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6029 #else
6030         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6031 #endif
6032         /*
6033          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6034          */
6035         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6036         ftrace_graph_init_task(idle);
6037 }
6038
6039 /*
6040  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6041  * indicates which cpus entered this state. This is used
6042  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6043  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6044  * always be CPU_BITS_NONE.
6045  */
6046 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6047
6048 /*
6049  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6050  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6051  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6052  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6053  * number of CPUs.
6054  *
6055  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6056  */
6057 static inline void sched_init_granularity(void)
6058 {
6059         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6060         const unsigned long limit = 200000000;
6061
6062         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6063         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6064                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6065
6066         sysctl_sched_latency *= factor;
6067         if (sysctl_sched_latency > limit)
6068                 sysctl_sched_latency = limit;
6069
6070         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6071
6072         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6073 }
6074
6075 #ifdef CONFIG_SMP
6076 /*
6077  * This is how migration works:
6078  *
6079  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6080  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6081  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6082  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6083  *    thread off the CPU)
6084  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6085  *    task is still in the wrong runqueue.
6086  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6087  *    it and puts it into the right queue.
6088  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6089  * 7) we wake up and the migration is done.
6090  */
6091
6092 /*
6093  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6094  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6095  * is removed from the allowed bitmask.
6096  *
6097  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6098  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6099  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6100  */
6101 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6102 {
6103         struct migration_req req;
6104         unsigned long flags;
6105         struct rq *rq;
6106         int ret = 0;
6107
6108         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6109         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6110                 ret = -EINVAL;
6111                 goto out;
6112         }
6113
6114         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6115                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6116                 ret = -EINVAL;
6117                 goto out;
6118         }
6119
6120         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6121                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6122         else {
6123                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6124                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6125         }
6126
6127         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6128         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6129                 goto out;
6130
6131         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6132                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6133                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6134                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6135                 wait_for_completion(&req.done);
6136                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6137                 return 0;
6138         }
6139 out:
6140         task_rq_unlock(rq, &flags);
6141
6142         return ret;
6143 }
6144 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6145
6146 /*
6147  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6148  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6149  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6150  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6151  *
6152  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6153  * as the task is no longer on this CPU.
6154  *
6155  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6156  */
6157 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6158 {
6159         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6160         int ret = 0, on_rq;
6161
6162         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6163                 return ret;
6164
6165         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6166         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6167
6168         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6169         /* Already moved. */
6170         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6171                 goto done;
6172         /* Affinity changed (again). */
6173         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6174                 goto fail;
6175
6176         on_rq = p->se.on_rq;
6177         if (on_rq)
6178                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6179
6180         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6181         if (on_rq) {
6182                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6183                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6184         }
6185 done:
6186         ret = 1;
6187 fail:
6188         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6189         return ret;
6190 }
6191
6192 /*
6193  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6194  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6195  * another runqueue.
6196  */
6197 static int migration_thread(void *data)
6198 {
6199         int cpu = (long)data;
6200         struct rq *rq;
6201
6202         rq = cpu_rq(cpu);
6203         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6204
6205         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6206         while (!kthread_should_stop()) {
6207                 struct migration_req *req;
6208                 struct list_head *head;
6209
6210                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6211
6212                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6213                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6214                         goto wait_to_die;
6215                 }
6216
6217                 if (rq->active_balance) {
6218                         active_load_balance(rq, cpu);
6219                         rq->active_balance = 0;
6220                 }
6221
6222                 head = &rq->migration_queue;
6223
6224                 if (list_empty(head)) {
6225                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6226                         schedule();
6227                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6228                         continue;
6229                 }
6230                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6231                 list_del_init(head->next);
6232
6233                 spin_unlock(&rq->lock);
6234                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6235                 local_irq_enable();
6236
6237                 complete(&req->done);
6238         }
6239         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6240         return 0;
6241
6242 wait_to_die:
6243         /* Wait for kthread_stop */
6244         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6245         while (!kthread_should_stop()) {
6246                 schedule();
6247                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6248         }
6249         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6250         return 0;
6251 }
6252
6253 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6254
6255 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6256 {
6257         int ret;
6258
6259         local_irq_disable();
6260         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6261         local_irq_enable();
6262         return ret;
6263 }
6264
6265 /*
6266  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6267  */
6268 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6269 {
6270         int dest_cpu;
6271         /* FIXME: Use cpumask_of_node here. */
6272         cpumask_t _nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6273         const struct cpumask *nodemask = &_nodemask;
6274
6275 again:
6276         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6277         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6278                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6279                         goto move;
6280
6281         /* Any allowed, online CPU? */
6282         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6283         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6284                 goto move;
6285
6286         /* No more Mr. Nice Guy. */
6287         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6288                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6289                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6290
6291                 /*
6292                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6293                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6294                  * leave kernel.
6295                  */
6296                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6297                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6298                                "longer affine to cpu%d\n",
6299                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6300                 }
6301         }
6302
6303 move:
6304         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6305         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6306                 goto again;
6307 }
6308
6309 /*
6310  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6311  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6312  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6313  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6314  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6315  */
6316 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6317 {
6318         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6319         unsigned long flags;
6320
6321         local_irq_save(flags);
6322         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6323         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6324         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6325         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6326         local_irq_restore(flags);
6327 }
6328
6329 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6330 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6331 {
6332         struct task_struct *p, *t;
6333
6334         read_lock(&tasklist_lock);
6335
6336         do_each_thread(t, p) {
6337                 if (p == current)
6338                         continue;
6339
6340                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6341                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6342         } while_each_thread(t, p);
6343
6344         read_unlock(&tasklist_lock);
6345 }
6346
6347 /*
6348  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6349  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6350  * Used by CPU offline code.
6351  */
6352 void sched_idle_next(void)
6353 {
6354         int this_cpu = smp_processor_id();
6355         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6356         struct task_struct *p = rq->idle;
6357         unsigned long flags;
6358
6359         /* cpu has to be offline */
6360         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6361
6362         /*
6363          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6364          * and interrupts disabled on the current cpu.
6365          */
6366         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6367
6368         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6369
6370         update_rq_clock(rq);
6371         activate_task(rq, p, 0);
6372
6373         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6374 }
6375
6376 /*
6377  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6378  * offline.
6379  */
6380 void idle_task_exit(void)
6381 {
6382         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6383
6384         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6385
6386         if (mm != &init_mm)
6387                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6388         mmdrop(mm);
6389 }
6390
6391 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6392 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6393 {
6394         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6395
6396         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6397         BUG_ON(!p->exit_state);
6398
6399         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6400         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6401
6402         get_task_struct(p);
6403
6404         /*
6405          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6406          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6407          * fine.
6408          */
6409         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6410         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6411         spin_lock_irq(&rq->lock);
6412
6413         put_task_struct(p);
6414 }
6415
6416 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6417 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6418 {
6419         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6420         struct task_struct *next;
6421
6422         for ( ; ; ) {
6423                 if (!rq->nr_running)
6424                         break;
6425                 update_rq_clock(rq);
6426                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6427                 if (!next)
6428                         break;
6429                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6430                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6431
6432         }
6433 }
6434 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6435
6436 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6437
6438 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6439         {
6440                 .procname       = "sched_domain",
6441                 .mode           = 0555,
6442         },
6443         {0, },
6444 };
6445
6446 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6447         {
6448                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6449                 .procname       = "kernel",
6450                 .mode           = 0555,
6451                 .child          = sd_ctl_dir,
6452         },
6453         {0, },
6454 };
6455
6456 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6457 {
6458         struct ctl_table *entry =
6459                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6460
6461         return entry;
6462 }
6463
6464 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6465 {
6466         struct ctl_table *entry;
6467
6468         /*
6469          * In the intermediate directories, both the child directory and
6470          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6471          * will always be set. In the lowest directory the names are
6472          * static strings and all have proc handlers.
6473          */
6474         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6475                 if (entry->child)
6476                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6477                 if (entry->proc_handler == NULL)
6478                         kfree(entry->procname);
6479         }
6480
6481         kfree(*tablep);
6482         *tablep = NULL;
6483 }
6484
6485 static void
6486 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6487                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6488                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6489 {
6490         entry->procname = procname;
6491         entry->data = data;
6492         entry->maxlen = maxlen;
6493         entry->mode = mode;
6494         entry->proc_handler = proc_handler;
6495 }
6496
6497 static struct ctl_table *
6498 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6499 {
6500         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6501
6502         if (table == NULL)
6503                 return NULL;
6504
6505         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6506                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6507         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6508                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6509         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6510                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6511         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6512                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6513         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6514                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6515         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6516                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6517         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6518                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6519         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6520                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6521         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6522                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6523         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6524                 &sd->cache_nice_tries,
6525                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6526         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6527                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6528         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6529                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6530         /* &table[12] is terminator */
6531
6532         return table;
6533 }
6534
6535 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6536 {
6537         struct ctl_table *entry, *table;
6538         struct sched_domain *sd;
6539         int domain_num = 0, i;
6540         char buf[32];
6541
6542         for_each_domain(cpu, sd)
6543                 domain_num++;
6544         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6545         if (table == NULL)
6546                 return NULL;
6547
6548         i = 0;
6549         for_each_domain(cpu, sd) {
6550                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6551                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6552                 entry->mode = 0555;
6553                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6554                 entry++;
6555                 i++;
6556         }
6557         return table;
6558 }
6559
6560 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6561 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6562 {
6563         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6564         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6565         char buf[32];
6566
6567         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6568         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6569
6570         if (entry == NULL)
6571                 return;
6572
6573         for_each_online_cpu(i) {
6574                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6575                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6576                 entry->mode = 0555;
6577                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6578                 entry++;
6579         }
6580
6581         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6582         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6583 }
6584
6585 /* may be called multiple times per register */
6586 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6587 {
6588         if (sd_sysctl_header)
6589                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6590         sd_sysctl_header = NULL;
6591         if (sd_ctl_dir[0].child)
6592                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6593 }
6594 #else
6595 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6596 {
6597 }
6598 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6599 {
6600 }
6601 #endif
6602
6603 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6604 {
6605         if (!rq->online) {
6606                 const struct sched_class *class;
6607
6608                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6609                 rq->online = 1;
6610
6611                 for_each_class(class) {
6612                         if (class->rq_online)
6613                                 class->rq_online(rq);
6614                 }
6615         }
6616 }
6617
6618 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6619 {
6620         if (rq->online) {
6621                 const struct sched_class *class;
6622
6623                 for_each_class(class) {
6624                         if (class->rq_offline)
6625                                 class->rq_offline(rq);
6626                 }
6627
6628                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6629                 rq->online = 0;
6630         }
6631 }
6632
6633 /*
6634  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6635  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6636  */
6637 static int __cpuinit
6638 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6639 {
6640         struct task_struct *p;
6641         int cpu = (long)hcpu;
6642         unsigned long flags;
6643         struct rq *rq;
6644
6645         switch (action) {
6646
6647         case CPU_UP_PREPARE:
6648         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6649                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6650                 if (IS_ERR(p))
6651                         return NOTIFY_BAD;
6652                 kthread_bind(p, cpu);
6653                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6654                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6655                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6656                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6657                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6658                 break;
6659
6660         case CPU_ONLINE:
6661         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6662                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6663                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6664
6665                 /* Update our root-domain */
6666                 rq = cpu_rq(cpu);
6667                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6668                 if (rq->rd) {
6669                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6670
6671                         set_rq_online(rq);
6672                 }
6673                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6674                 break;
6675
6676 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6677         case CPU_UP_CANCELED:
6678         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6679                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6680                         break;
6681                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6682                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6683                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6684                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6685                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6686                 break;
6687
6688         case CPU_DEAD:
6689         case CPU_DEAD_FROZEN:
6690                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6691                 migrate_live_tasks(cpu);
6692                 rq = cpu_rq(cpu);
6693                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6694                 rq->migration_thread = NULL;
6695                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6696                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6697                 update_rq_clock(rq);
6698                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6699                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6700                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6701                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6702                 migrate_dead_tasks(cpu);
6703                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6704                 cpuset_unlock();
6705                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6706                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6707
6708                 /*
6709                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6710                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6711                  * the requestors.
6712                  */
6713                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6714                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6715                         struct migration_req *req;
6716
6717                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6718                                          struct migration_req, list);
6719                         list_del_init(&req->list);
6720                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6721                         complete(&req->done);
6722                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6723                 }
6724                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6725                 break;
6726
6727         case CPU_DYING:
6728         case CPU_DYING_FROZEN:
6729                 /* Update our root-domain */
6730                 rq = cpu_rq(cpu);
6731                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6732                 if (rq->rd) {
6733                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6734                         set_rq_offline(rq);
6735                 }
6736                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6737                 break;
6738 #endif
6739         }
6740         return NOTIFY_OK;
6741 }
6742
6743 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6744  * happens before everything else.
6745  */
6746 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6747         .notifier_call = migration_call,
6748         .priority = 10
6749 };
6750
6751 static int __init migration_init(void)
6752 {
6753         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6754         int err;
6755
6756         /* Start one for the boot CPU: */
6757         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6758         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6759         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6760         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6761
6762         return err;
6763 }
6764 early_initcall(migration_init);
6765 #endif
6766
6767 #ifdef CONFIG_SMP
6768
6769 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6770
6771 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6772                                   struct cpumask *groupmask)
6773 {
6774         struct sched_group *group = sd->groups;
6775         char str[256];
6776
6777         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6778         cpumask_clear(groupmask);
6779
6780         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6781
6782         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6783                 printk("does not load-balance\n");
6784                 if (sd->parent)
6785                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6786                                         " has parent");
6787                 return -1;
6788         }
6789
6790         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6791
6792         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6793                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6794                                 "CPU%d\n", cpu);
6795         }
6796         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6797                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6798                                 " CPU%d\n", cpu);
6799         }
6800
6801         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6802         do {
6803                 if (!group) {
6804                         printk("\n");
6805                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6806                         break;
6807                 }
6808
6809                 if (!group->__cpu_power) {
6810                         printk(KERN_CONT "\n");
6811                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6812                                         "set\n");
6813                         break;
6814                 }
6815
6816                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6817                         printk(KERN_CONT "\n");
6818                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6819                         break;
6820                 }
6821
6822                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6823                         printk(KERN_CONT "\n");
6824                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6825                         break;
6826                 }
6827
6828                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6829
6830                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6831                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6832
6833                 group = group->next;
6834         } while (group != sd->groups);
6835         printk(KERN_CONT "\n");
6836
6837         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6838                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6839
6840         if (sd->parent &&
6841             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6842                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6843                         "of domain->span\n");
6844         return 0;
6845 }
6846
6847 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6848 {
6849         cpumask_var_t groupmask;
6850         int level = 0;
6851
6852         if (!sd) {
6853                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6854                 return;
6855         }
6856
6857         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6858
6859         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6860                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6861                 return;
6862         }
6863
6864         for (;;) {
6865                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6866                         break;
6867                 level++;
6868                 sd = sd->parent;
6869                 if (!sd)
6870                         break;
6871         }
6872         free_cpumask_var(groupmask);
6873 }
6874 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6875 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6876 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6877
6878 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6879 {
6880         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6881                 return 1;
6882
6883         /* Following flags need at least 2 groups */
6884         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6885                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6886                          SD_BALANCE_FORK |
6887                          SD_BALANCE_EXEC |
6888                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6889                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6890                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6891                         return 0;
6892         }
6893
6894         /* Following flags don't use groups */
6895         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6896                          SD_WAKE_AFFINE |
6897                          SD_WAKE_BALANCE))
6898                 return 0;
6899
6900         return 1;
6901 }
6902
6903 static int
6904 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6905 {
6906         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6907
6908         if (sd_degenerate(parent))
6909                 return 1;
6910
6911         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6912                 return 0;
6913
6914         /* Does parent contain flags not in child? */
6915         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6916         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6917                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6918         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6919         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6920                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6921                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6922                                 SD_BALANCE_FORK |
6923                                 SD_BALANCE_EXEC |
6924                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6925                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6926                 if (nr_node_ids == 1)
6927                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6928         }
6929         if (~cflags & pflags)
6930                 return 0;
6931
6932         return 1;
6933 }
6934
6935 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6936 {
6937         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6938
6939         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6940         free_cpumask_var(rd->online);
6941         free_cpumask_var(rd->span);
6942         kfree(rd);
6943 }
6944
6945 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6946 {
6947         unsigned long flags;
6948
6949         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6950
6951         if (rq->rd) {
6952                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6953
6954                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6955                         set_rq_offline(rq);
6956
6957                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6958
6959                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6960                         free_rootdomain(old_rd);
6961         }
6962
6963         atomic_inc(&rd->refcount);
6964         rq->rd = rd;
6965
6966         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6967         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
6968                 set_rq_online(rq);
6969
6970         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6971 }
6972
6973 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6974 {
6975         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6976
6977         if (bootmem) {
6978                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
6979                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
6980                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
6981                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
6982                 return 0;
6983         }
6984
6985         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6986                 goto free_rd;
6987         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6988                 goto free_span;
6989         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6990                 goto free_online;
6991
6992         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
6993                 goto free_rto_mask;
6994         return 0;
6995
6996 free_rto_mask:
6997         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6998 free_online:
6999         free_cpumask_var(rd->online);
7000 free_span:
7001         free_cpumask_var(rd->span);
7002 free_rd:
7003         kfree(rd);
7004         return -ENOMEM;
7005 }
7006
7007 static void init_defrootdomain(void)
7008 {
7009         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7010
7011         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7012 }
7013
7014 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7015 {
7016         struct root_domain *rd;
7017
7018         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7019         if (!rd)
7020                 return NULL;
7021
7022         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7023                 kfree(rd);
7024                 return NULL;
7025         }
7026
7027         return rd;
7028 }
7029
7030 /*
7031  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7032  * hold the hotplug lock.
7033  */
7034 static void
7035 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7036 {
7037         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7038         struct sched_domain *tmp;
7039
7040         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7041         for (tmp = sd; tmp; ) {
7042                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7043                 if (!parent)
7044                         break;
7045
7046                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7047                         tmp->parent = parent->parent;
7048                         if (parent->parent)
7049                                 parent->parent->child = tmp;
7050                 } else
7051                         tmp = tmp->parent;
7052         }
7053
7054         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7055                 sd = sd->parent;
7056                 if (sd)
7057                         sd->child = NULL;
7058         }
7059
7060         sched_domain_debug(sd, cpu);
7061
7062         rq_attach_root(rq, rd);
7063         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7064 }
7065
7066 /* cpus with isolated domains */
7067 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7068
7069 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7070 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7071 {
7072         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7073         return 1;
7074 }
7075
7076 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7077
7078 /*
7079  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7080  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7081  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7082  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7083  *
7084  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7085  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7086  * and ->cpu_power to 0.
7087  */
7088 static void
7089 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7090                         const struct cpumask *cpu_map,
7091                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7092                                         struct sched_group **sg,
7093                                         struct cpumask *tmpmask),
7094                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7095 {
7096         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7097         int i;
7098
7099         cpumask_clear(covered);
7100
7101         for_each_cpu(i, span) {
7102                 struct sched_group *sg;
7103                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7104                 int j;
7105
7106                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7107                         continue;
7108
7109                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7110                 sg->__cpu_power = 0;
7111
7112                 for_each_cpu(j, span) {
7113                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7114                                 continue;
7115
7116                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7117                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7118                 }
7119                 if (!first)
7120                         first = sg;
7121                 if (last)
7122                         last->next = sg;
7123                 last = sg;
7124         }
7125         last->next = first;
7126 }
7127
7128 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7129
7130 #ifdef CONFIG_NUMA
7131
7132 /**
7133  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7134  * @node: node whose sched_domain we're building
7135  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7136  *
7137  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7138  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7139  *
7140  * Should use nodemask_t.
7141  */
7142 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7143 {
7144         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7145
7146         min_val = INT_MAX;
7147
7148         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7149                 /* Start at @node */
7150                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7151
7152                 if (!nr_cpus_node(n))
7153                         continue;
7154
7155                 /* Skip already used nodes */
7156                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7157                         continue;
7158
7159                 /* Simple min distance search */
7160                 val = node_distance(node, n);
7161
7162                 if (val < min_val) {
7163                         min_val = val;
7164                         best_node = n;
7165                 }
7166         }
7167
7168         node_set(best_node, *used_nodes);
7169         return best_node;
7170 }
7171
7172 /**
7173  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7174  * @node: node whose cpumask we're constructing
7175  * @span: resulting cpumask
7176  *
7177  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7178  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7179  * out optimally.
7180  */
7181 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7182 {
7183         nodemask_t used_nodes;
7184         /* FIXME: use cpumask_of_node() */
7185         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7186         int i;
7187
7188         cpus_clear(*span);
7189         nodes_clear(used_nodes);
7190
7191         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7192         node_set(node, used_nodes);
7193
7194         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7195                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7196
7197                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7198                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7199         }
7200 }
7201 #endif /* CONFIG_NUMA */
7202
7203 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7204
7205 /*
7206  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7207  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7208  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7209  */
7210 struct static_sched_group {
7211         struct sched_group sg;
7212         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7213 };
7214
7215 struct static_sched_domain {
7216         struct sched_domain sd;
7217         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7218 };
7219
7220 /*
7221  * SMT sched-domains:
7222  */
7223 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7224 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7225 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7226
7227 static int
7228 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7229                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7230 {
7231         if (sg)
7232                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7233         return cpu;
7234 }
7235 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7236
7237 /*
7238  * multi-core sched-domains:
7239  */
7240 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7241 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7242 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7243 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7244
7245 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7246 static int
7247 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7248                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7249 {
7250         int group;
7251
7252         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7253         group = cpumask_first(mask);
7254         if (sg)
7255                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7256         return group;
7257 }
7258 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7259 static int
7260 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7261                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7262 {
7263         if (sg)
7264                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7265         return cpu;
7266 }
7267 #endif
7268
7269 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7270 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7271
7272 static int
7273 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7274                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7275 {
7276         int group;
7277 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7278         /* FIXME: Use cpu_coregroup_mask. */
7279         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7280         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7281         group = cpumask_first(mask);
7282 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7283         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7284         group = cpumask_first(mask);
7285 #else
7286         group = cpu;
7287 #endif
7288         if (sg)
7289                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7290         return group;
7291 }
7292
7293 #ifdef CONFIG_NUMA
7294 /*
7295  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7296  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7297  * gets dynamically allocated.
7298  */
7299 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7300 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7301
7302 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7303 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7304
7305 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7306                                  struct sched_group **sg,
7307                                  struct cpumask *nodemask)
7308 {
7309         int group;
7310         /* FIXME: use cpumask_of_node */
7311         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, cpu_to_node(cpu));
7312
7313         cpumask_and(nodemask, pnodemask, cpu_map);
7314         group = cpumask_first(nodemask);
7315
7316         if (sg)
7317                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7318         return group;
7319 }
7320
7321 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7322 {
7323         struct sched_group *sg = group_head;
7324         int j;
7325
7326         if (!sg)
7327                 return;
7328         do {
7329                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7330                         struct sched_domain *sd;
7331
7332                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7333                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7334                                 /*
7335                                  * Only add "power" once for each
7336                                  * physical package.
7337                                  */
7338                                 continue;
7339                         }
7340
7341                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7342                 }
7343                 sg = sg->next;
7344         } while (sg != group_head);
7345 }
7346 #endif /* CONFIG_NUMA */
7347
7348 #ifdef CONFIG_NUMA
7349 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7350 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7351                               struct cpumask *nodemask)
7352 {
7353         int cpu, i;
7354
7355         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7356                 struct sched_group **sched_group_nodes
7357                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7358
7359                 if (!sched_group_nodes)
7360                         continue;
7361
7362                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7363                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7364                         /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7365                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, i);
7366
7367                         cpus_and(*nodemask, *pnodemask, *cpu_map);
7368                         if (cpumask_empty(nodemask))
7369                                 continue;
7370
7371                         if (sg == NULL)
7372                                 continue;
7373                         sg = sg->next;
7374 next_sg:
7375                         oldsg = sg;
7376                         sg = sg->next;
7377                         kfree(oldsg);
7378                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7379                                 goto next_sg;
7380                 }
7381                 kfree(sched_group_nodes);
7382                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7383         }
7384 }
7385 #else /* !CONFIG_NUMA */
7386 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7387                               struct cpumask *nodemask)
7388 {
7389 }
7390 #endif /* CONFIG_NUMA */
7391
7392 /*
7393  * Initialize sched groups cpu_power.
7394  *
7395  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7396  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7397  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7398  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7399  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7400  * less cpu_power.
7401  *
7402  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7403  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7404  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7405  */
7406 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7407 {
7408         struct sched_domain *child;
7409         struct sched_group *group;
7410
7411         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7412
7413         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7414                 return;
7415
7416         child = sd->child;
7417
7418         sd->groups->__cpu_power = 0;
7419
7420         /*
7421          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7422          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7423          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7424          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7425          * same sched domain.
7426          */
7427         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7428                        (child->flags &
7429                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7430                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7431                 return;
7432         }
7433
7434         /*
7435          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7436          */
7437         group = child->groups;
7438         do {
7439                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7440                 group = group->next;
7441         } while (group != child->groups);
7442 }
7443
7444 /*
7445  * Initializers for schedule domains
7446  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7447  */
7448
7449 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7450 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7451 #else
7452 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7453 #endif
7454
7455 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7456
7457 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7458 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7459 {                                                               \
7460         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7461         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7462         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7463         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7464 }
7465
7466 SD_INIT_FUNC(CPU)
7467 #ifdef CONFIG_NUMA
7468  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7469  SD_INIT_FUNC(NODE)
7470 #endif
7471 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7472  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7473 #endif
7474 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7475  SD_INIT_FUNC(MC)
7476 #endif
7477
7478 static int default_relax_domain_level = -1;
7479
7480 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7481 {
7482         unsigned long val;
7483
7484         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7485         if (val < SD_LV_MAX)
7486                 default_relax_domain_level = val;
7487
7488         return 1;
7489 }
7490 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7491
7492 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7493                                  struct sched_domain_attr *attr)
7494 {
7495         int request;
7496
7497         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7498                 if (default_relax_domain_level < 0)
7499                         return;
7500                 else
7501                         request = default_relax_domain_level;
7502         } else
7503                 request = attr->relax_domain_level;
7504         if (request < sd->level) {
7505                 /* turn off idle balance on this domain */
7506                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7507         } else {
7508                 /* turn on idle balance on this domain */
7509                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7510         }
7511 }
7512
7513 /*
7514  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7515  * to the individual cpus
7516  */
7517 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7518                                  struct sched_domain_attr *attr)
7519 {
7520         int i, err = -ENOMEM;
7521         struct root_domain *rd;
7522         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7523                 tmpmask;
7524 #ifdef CONFIG_NUMA
7525         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7526         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7527         int sd_allnodes = 0;
7528
7529         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7530                 goto out;
7531         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7532                 goto free_domainspan;
7533         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7534                 goto free_covered;
7535 #endif
7536
7537         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7538                 goto free_notcovered;
7539         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7540                 goto free_nodemask;
7541         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7542                 goto free_this_sibling_map;
7543         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7544                 goto free_this_core_map;
7545         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7546                 goto free_send_covered;
7547
7548 #ifdef CONFIG_NUMA
7549         /*
7550          * Allocate the per-node list of sched groups
7551          */
7552         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7553                                     GFP_KERNEL);
7554         if (!sched_group_nodes) {
7555                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7556                 goto free_tmpmask;
7557         }
7558 #endif
7559
7560         rd = alloc_rootdomain();
7561         if (!rd) {
7562                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7563                 goto free_sched_groups;
7564         }
7565
7566 #ifdef CONFIG_NUMA
7567         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7568 #endif
7569
7570         /*
7571          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7572          */
7573         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7574                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7575
7576                 /* FIXME: use cpumask_of_node */
7577                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7578                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7579
7580 #ifdef CONFIG_NUMA
7581                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7582                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7583                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7584                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7585                         set_domain_attribute(sd, attr);
7586                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7587                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7588                         p = sd;
7589                         sd_allnodes = 1;
7590                 } else
7591                         p = NULL;
7592
7593                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7594                 SD_INIT(sd, NODE);
7595                 set_domain_attribute(sd, attr);
7596                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7597                 sd->parent = p;
7598                 if (p)
7599                         p->child = sd;
7600                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7601                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7602 #endif
7603
7604                 p = sd;
7605                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7606                 SD_INIT(sd, CPU);
7607                 set_domain_attribute(sd, attr);
7608                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7609                 sd->parent = p;
7610                 if (p)
7611                         p->child = sd;
7612                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7613
7614 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7615                 p = sd;
7616                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7617                 SD_INIT(sd, MC);
7618                 set_domain_attribute(sd, attr);
7619                 *sched_domain_span(sd) = cpu_coregroup_map(i);
7620                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7621                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7622                 sd->parent = p;
7623                 p->child = sd;
7624                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7625 #endif
7626
7627 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7628                 p = sd;
7629                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7630                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7631                 set_domain_attribute(sd, attr);
7632                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7633                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7634                 sd->parent = p;
7635                 p->child = sd;
7636                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7637 #endif
7638         }
7639
7640 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7641         /* Set up CPU (sibling) groups */
7642         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7643                 cpumask_and(this_sibling_map,
7644                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7645                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7646                         continue;
7647
7648                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7649                                         &cpu_to_cpu_group,
7650                                         send_covered, tmpmask);
7651         }
7652 #endif
7653
7654 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7655         /* Set up multi-core groups */
7656         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7657                 /* FIXME: Use cpu_coregroup_mask */
7658                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7659                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7660                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7661                         continue;
7662
7663                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7664                                         &cpu_to_core_group,
7665                                         send_covered, tmpmask);
7666         }
7667 #endif
7668
7669         /* Set up physical groups */
7670         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7671                 /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7672                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7673                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7674                 if (cpumask_empty(nodemask))
7675                         continue;
7676
7677                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7678                                         &cpu_to_phys_group,
7679                                         send_covered, tmpmask);
7680         }
7681
7682 #ifdef CONFIG_NUMA
7683         /* Set up node groups */
7684         if (sd_allnodes) {
7685                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7686                                         &cpu_to_allnodes_group,
7687                                         send_covered, tmpmask);
7688         }
7689
7690         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7691                 /* Set up node groups */
7692                 struct sched_group *sg, *prev;
7693                 int j;
7694
7695                 /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7696                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7697                 cpumask_clear(covered);
7698
7699                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7700                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7701                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7702                         continue;
7703                 }
7704
7705                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7706                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7707
7708                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7709                                   GFP_KERNEL, i);
7710                 if (!sg) {
7711                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7712                                 "node %d\n", i);
7713                         goto error;
7714                 }
7715                 sched_group_nodes[i] = sg;
7716                 for_each_cpu(j, nodemask) {
7717                         struct sched_domain *sd;
7718
7719                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7720                         sd->groups = sg;
7721                 }
7722                 sg->__cpu_power = 0;
7723                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
7724                 sg->next = sg;
7725                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
7726                 prev = sg;
7727
7728                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7729                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7730                         /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7731                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7732
7733                         cpumask_complement(notcovered, covered);
7734                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
7735                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
7736                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7737                                 break;
7738
7739                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, pnodemask);
7740                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7741                                 continue;
7742
7743                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
7744                                           cpumask_size(),
7745                                           GFP_KERNEL, i);
7746                         if (!sg) {
7747                                 printk(KERN_WARNING
7748                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7749                                 goto error;
7750                         }
7751                         sg->__cpu_power = 0;
7752                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
7753                         sg->next = prev->next;
7754                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
7755                         prev->next = sg;
7756                         prev = sg;
7757                 }
7758         }
7759 #endif
7760
7761         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7762 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7763         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7764                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7765
7766                 init_sched_groups_power(i, sd);
7767         }
7768 #endif
7769 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7770         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7771                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7772
7773                 init_sched_groups_power(i, sd);
7774         }
7775 #endif
7776
7777         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7778                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7779
7780                 init_sched_groups_power(i, sd);
7781         }
7782
7783 #ifdef CONFIG_NUMA
7784         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7785                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7786
7787         if (sd_allnodes) {
7788                 struct sched_group *sg;
7789
7790                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7791                                                                 tmpmask);
7792                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7793         }
7794 #endif
7795
7796         /* Attach the domains */
7797         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7798                 struct sched_domain *sd;
7799 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7800                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7801 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7802                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7803 #else
7804                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7805 #endif
7806                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7807         }
7808
7809         err = 0;
7810
7811 free_tmpmask:
7812         free_cpumask_var(tmpmask);
7813 free_send_covered:
7814         free_cpumask_var(send_covered);
7815 free_this_core_map:
7816         free_cpumask_var(this_core_map);
7817 free_this_sibling_map:
7818         free_cpumask_var(this_sibling_map);
7819 free_nodemask:
7820         free_cpumask_var(nodemask);
7821 free_notcovered:
7822 #ifdef CONFIG_NUMA
7823         free_cpumask_var(notcovered);
7824 free_covered:
7825         free_cpumask_var(covered);
7826 free_domainspan:
7827         free_cpumask_var(domainspan);
7828 out:
7829 #endif
7830         return err;
7831
7832 free_sched_groups:
7833 #ifdef CONFIG_NUMA
7834         kfree(sched_group_nodes);
7835 #endif
7836         goto free_tmpmask;
7837
7838 #ifdef CONFIG_NUMA
7839 error:
7840         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7841         free_rootdomain(rd);
7842         goto free_tmpmask;
7843 #endif
7844 }
7845
7846 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7847 {
7848         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7849 }
7850
7851 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
7852 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7853 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7854                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7855
7856 /*
7857  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7858  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7859  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7860  */
7861 static cpumask_var_t fallback_doms;
7862
7863 /*
7864  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7865  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7866  * or 0 if it stayed the same.
7867  */
7868 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7869 {
7870         return 0;
7871 }
7872
7873 /*
7874  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7875  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7876  * exclude other special cases in the future.
7877  */
7878 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7879 {
7880         int err;
7881
7882         arch_update_cpu_topology();
7883         ndoms_cur = 1;
7884         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
7885         if (!doms_cur)
7886                 doms_cur = fallback_doms;
7887         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
7888         dattr_cur = NULL;
7889         err = build_sched_domains(doms_cur);
7890         register_sched_domain_sysctl();
7891
7892         return err;
7893 }
7894
7895 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7896                                        struct cpumask *tmpmask)
7897 {
7898         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7899 }
7900
7901 /*
7902  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7903  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7904  */
7905 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7906 {
7907         /* Save because hotplug lock held. */
7908         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7909         int i;
7910
7911         for_each_cpu(i, cpu_map)
7912                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7913         synchronize_sched();
7914         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7915 }
7916
7917 /* handle null as "default" */
7918 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7919                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7920 {
7921         struct sched_domain_attr tmp;
7922
7923         /* fast path */
7924         if (!new && !cur)
7925                 return 1;
7926
7927         tmp = SD_ATTR_INIT;
7928         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7929                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7930                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7931 }
7932
7933 /*
7934  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7935  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7936  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7937  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7938  *
7939  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
7940  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7941  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7942  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7943  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7944  * it as it is.
7945  *
7946  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7947  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7948  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
7949  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
7950  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
7951  * to be rebuilt.
7952  *
7953  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7954  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7955  * and it will not create the default domain.
7956  *
7957  * Call with hotplug lock held
7958  */
7959 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
7960 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
7961                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7962 {
7963         int i, j, n;
7964         int new_topology;
7965
7966         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7967
7968         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7969         unregister_sched_domain_sysctl();
7970
7971         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7972         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7973
7974         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7975
7976         /* Destroy deleted domains */
7977         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7978                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7979                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
7980                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7981                                 goto match1;
7982                 }
7983                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7984                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7985 match1:
7986                 ;
7987         }
7988
7989         if (doms_new == NULL) {
7990                 ndoms_cur = 0;
7991                 doms_new = fallback_doms;
7992                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
7993                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7994         }
7995
7996         /* Build new domains */
7997         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7998                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7999                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8000                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8001                                 goto match2;
8002                 }
8003                 /* no match - add a new doms_new */
8004                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8005                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8006 match2:
8007                 ;
8008         }
8009
8010         /* Remember the new sched domains */
8011         if (doms_cur != fallback_doms)
8012                 kfree(doms_cur);
8013         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8014         doms_cur = doms_new;
8015         dattr_cur = dattr_new;
8016         ndoms_cur = ndoms_new;
8017
8018         register_sched_domain_sysctl();
8019
8020         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8021 }
8022
8023 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8024 int arch_reinit_sched_domains(void)
8025 {
8026         get_online_cpus();
8027
8028         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8029         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8030
8031         rebuild_sched_domains();
8032         put_online_cpus();
8033
8034         return 0;
8035 }
8036
8037 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8038 {
8039         int ret;
8040         unsigned int level = 0;
8041
8042         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8043                 return -EINVAL;
8044
8045         /*
8046          * level is always be positive so don't check for
8047          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8048          * What happens on 0 or 1 byte write,
8049          * need to check for count as well?
8050          */
8051
8052         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8053                 return -EINVAL;
8054
8055         if (smt)
8056                 sched_smt_power_savings = level;
8057         else
8058                 sched_mc_power_savings = level;
8059
8060         ret = arch_reinit_sched_domains();
8061
8062         return ret ? ret : count;
8063 }
8064
8065 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8066 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8067                                            char *page)
8068 {
8069         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8070 }
8071 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8072                                             const char *buf, size_t count)
8073 {
8074         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8075 }
8076 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8077                          sched_mc_power_savings_show,
8078                          sched_mc_power_savings_store);
8079 #endif
8080
8081 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8082 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8083                                             char *page)
8084 {
8085         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8086 }
8087 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8088                                              const char *buf, size_t count)
8089 {
8090         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8091 }
8092 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8093                    sched_smt_power_savings_show,
8094                    sched_smt_power_savings_store);
8095 #endif
8096
8097 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8098 {
8099         int err = 0;
8100
8101 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8102         if (smt_capable())
8103                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8104                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8105 #endif
8106 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8107         if (!err && mc_capable())
8108                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8109                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8110 #endif
8111         return err;
8112 }
8113 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8114
8115 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8116 /*
8117  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8118  * When cpusets are enabled they take over this function.
8119  */
8120 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8121                                 unsigned long action, void *hcpu)
8122 {
8123         switch (action) {
8124         case CPU_ONLINE:
8125         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8126         case CPU_DEAD:
8127         case CPU_DEAD_FROZEN:
8128                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8129                 return NOTIFY_OK;
8130
8131         default:
8132                 return NOTIFY_DONE;
8133         }
8134 }
8135 #endif
8136
8137 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8138                                 unsigned long action, void *hcpu)
8139 {
8140         int cpu = (int)(long)hcpu;
8141
8142         switch (action) {
8143         case CPU_DOWN_PREPARE:
8144         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8145                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8146                 return NOTIFY_OK;
8147
8148         case CPU_DOWN_FAILED:
8149         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8150         case CPU_ONLINE:
8151         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8152                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8153                 return NOTIFY_OK;
8154
8155         default:
8156                 return NOTIFY_DONE;
8157         }
8158 }
8159
8160 void __init sched_init_smp(void)
8161 {
8162         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8163
8164         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8165
8166 #if defined(CONFIG_NUMA)
8167         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8168                                                                 GFP_KERNEL);
8169         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8170 #endif
8171         get_online_cpus();
8172         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8173         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8174         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8175         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8176                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8177         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8178         put_online_cpus();
8179
8180 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8181         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8182         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8183 #endif
8184
8185         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8186         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8187
8188         init_hrtick();
8189
8190         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8191         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8192                 BUG();
8193         sched_init_granularity();
8194         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8195
8196         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8197         init_sched_rt_class();
8198 }
8199 #else
8200 void __init sched_init_smp(void)
8201 {
8202         sched_init_granularity();
8203 }
8204 #endif /* CONFIG_SMP */
8205
8206 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8207 {
8208         return in_lock_functions(addr) ||
8209                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8210                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8211 }
8212
8213 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8214 {
8215         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8216         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8217 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8218         cfs_rq->rq = rq;
8219 #endif
8220         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8221 }
8222
8223 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8224 {
8225         struct rt_prio_array *array;
8226         int i;
8227
8228         array = &rt_rq->active;
8229         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8230                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8231                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8232         }
8233         /* delimiter for bitsearch: */
8234         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8235
8236 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8237         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8238         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8239 #endif
8240 #ifdef CONFIG_SMP
8241         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8242         rt_rq->overloaded = 0;
8243         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8244 #endif
8245
8246         rt_rq->rt_time = 0;
8247         rt_rq->rt_throttled = 0;
8248         rt_rq->rt_runtime = 0;
8249         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8250
8251 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8252         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8253         rt_rq->rq = rq;
8254 #endif
8255 }
8256
8257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8258 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8259                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8260                                 struct sched_entity *parent)
8261 {
8262         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8263         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8264         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8265         cfs_rq->tg = tg;
8266         if (add)
8267                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8268
8269         tg->se[cpu] = se;
8270         /* se could be NULL for init_task_group */
8271         if (!se)
8272                 return;
8273
8274         if (!parent)
8275                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8276         else
8277                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8278
8279         se->my_q = cfs_rq;
8280         se->load.weight = tg->shares;
8281         se->load.inv_weight = 0;
8282         se->parent = parent;
8283 }
8284 #endif
8285
8286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8287 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8288                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8289                 struct sched_rt_entity *parent)
8290 {
8291         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8292
8293         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8294         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8295         rt_rq->tg = tg;
8296         rt_rq->rt_se = rt_se;
8297         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8298         if (add)
8299                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8300
8301         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8302         if (!rt_se)
8303                 return;
8304
8305         if (!parent)
8306                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8307         else
8308                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8309
8310         rt_se->my_q = rt_rq;
8311         rt_se->parent = parent;
8312         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8313 }
8314 #endif
8315
8316 void __init sched_init(void)
8317 {
8318         int i, j;
8319         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8320
8321 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8322         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8323 #endif
8324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8325         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8326 #endif
8327 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8328         alloc_size *= 2;
8329 #endif
8330         /*
8331          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8332          * we use alloc_bootmem().
8333          */
8334         if (alloc_size) {
8335                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8336
8337 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8338                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8339                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8340
8341                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8342                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8343
8344 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8345                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8346                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8347
8348                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8349                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8350 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8351 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8352 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8353                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8354                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8355
8356                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8357                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8358
8359 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8360                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8361                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8362
8363                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8364                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8365 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8366 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8367         }
8368
8369 #ifdef CONFIG_SMP
8370         init_defrootdomain();
8371 #endif
8372
8373         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8374                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8375
8376 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8377         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8378                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8379 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8380         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8381                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8382 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8383 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8384
8385 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8386         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8387         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8388
8389 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8390         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8391         init_task_group.parent = &root_task_group;
8392         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8393 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8394 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8395
8396         for_each_possible_cpu(i) {
8397                 struct rq *rq;
8398
8399                 rq = cpu_rq(i);
8400                 spin_lock_init(&rq->lock);
8401                 rq->nr_running = 0;
8402                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8403                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8405                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8406                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8407 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8408                 /*
8409                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8410                  *
8411                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8412                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8413                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8414                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8415                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8416                  * (se->load.weight).
8417                  *
8418                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8419                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8420                  * then A0's share of the cpu resource is:
8421                  *
8422                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8423                  *
8424                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8425                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8426                  */
8427                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8428 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8429                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8430                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8431                 /*
8432                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8433                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8434                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8435                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8436                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8437                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8438                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8439                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8440                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8441                  */
8442                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8443                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8444                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8445                                 root_task_group.se[i]);
8446
8447 #endif
8448 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8449
8450                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8451 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8452                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8453 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8454                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8455 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8456                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8457                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8458                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8459                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8460                                 root_task_group.rt_se[i]);
8461 #endif
8462 #endif
8463
8464                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8465                         rq->cpu_load[j] = 0;
8466 #ifdef CONFIG_SMP
8467                 rq->sd = NULL;
8468                 rq->rd = NULL;
8469                 rq->active_balance = 0;
8470                 rq->next_balance = jiffies;
8471                 rq->push_cpu = 0;
8472                 rq->cpu = i;
8473                 rq->online = 0;
8474                 rq->migration_thread = NULL;
8475                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8476                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8477 #endif
8478                 init_rq_hrtick(rq);
8479                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8480         }
8481
8482         set_load_weight(&init_task);
8483
8484 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8485         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8486 #endif
8487
8488 #ifdef CONFIG_SMP
8489         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8490 #endif
8491
8492 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8493         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8494 #endif
8495
8496         /*
8497          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8498          */
8499         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8500         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8501
8502         /*
8503          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8504          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8505          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8506          * when this runqueue becomes "idle".
8507          */
8508         init_idle(current, smp_processor_id());
8509         /*
8510          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8511          */
8512         current->sched_class = &fair_sched_class;
8513
8514         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8515         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8516 #ifdef CONFIG_SMP
8517 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8518         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8519 #endif
8520         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8521 #endif /* SMP */
8522
8523         scheduler_running = 1;
8524 }
8525
8526 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8527 void __might_sleep(char *file, int line)
8528 {
8529 #ifdef in_atomic
8530         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8531
8532         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8533                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8534                 return;
8535         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8536                 return;
8537         prev_jiffy = jiffies;
8538
8539         printk(KERN_ERR
8540                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8541                         file, line);
8542         printk(KERN_ERR
8543                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8544                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8545                         current->pid, current->comm);
8546
8547         debug_show_held_locks(current);
8548         if (irqs_disabled())
8549                 print_irqtrace_events(current);
8550         dump_stack();
8551 #endif
8552 }
8553 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8554 #endif
8555
8556 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8557 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8558 {
8559         int on_rq;
8560
8561         update_rq_clock(rq);
8562         on_rq = p->se.on_rq;
8563         if (on_rq)
8564                 deactivate_task(rq, p, 0);
8565         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8566         if (on_rq) {
8567                 activate_task(rq, p, 0);
8568                 resched_task(rq->curr);
8569         }
8570 }
8571
8572 void normalize_rt_tasks(void)
8573 {
8574         struct task_struct *g, *p;
8575         unsigned long flags;
8576         struct rq *rq;
8577
8578         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8579         do_each_thread(g, p) {
8580                 /*
8581                  * Only normalize user tasks:
8582                  */
8583                 if (!p->mm)
8584                         continue;
8585
8586                 p->se.exec_start                = 0;
8587 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8588                 p->se.wait_start                = 0;
8589                 p->se.sleep_start               = 0;
8590                 p->se.block_start               = 0;
8591 #endif
8592
8593                 if (!rt_task(p)) {
8594                         /*
8595                          * Renice negative nice level userspace
8596                          * tasks back to 0:
8597                          */
8598                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8599                                 set_user_nice(p, 0);
8600                         continue;
8601                 }
8602
8603                 spin_lock(&p->pi_lock);
8604                 rq = __task_rq_lock(p);
8605
8606                 normalize_task(rq, p);
8607
8608                 __task_rq_unlock(rq);
8609                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8610         } while_each_thread(g, p);
8611
8612         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8613 }
8614
8615 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8616
8617 #ifdef CONFIG_IA64
8618 /*
8619  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8620  *
8621  * They can only be called when the whole system has been
8622  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8623  * activity can take place. Using them for anything else would
8624  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8625  * under any other configuration.
8626  */
8627
8628 /**
8629  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8630  * @cpu: the processor in question.
8631  *
8632  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8633  */
8634 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8635 {
8636         return cpu_curr(cpu);
8637 }
8638
8639 /**
8640  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8641  * @cpu: the processor in question.
8642  * @p: the task pointer to set.
8643  *
8644  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8645  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8646  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8647  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8648  * and caller must save the original value of the current task (see
8649  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8650  * re-starting the system.
8651  *
8652  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8653  */
8654 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8655 {
8656         cpu_curr(cpu) = p;
8657 }
8658
8659 #endif
8660
8661 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8662 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8663 {
8664         int i;
8665
8666         for_each_possible_cpu(i) {
8667                 if (tg->cfs_rq)
8668                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8669                 if (tg->se)
8670                         kfree(tg->se[i]);
8671         }
8672
8673         kfree(tg->cfs_rq);
8674         kfree(tg->se);
8675 }
8676
8677 static
8678 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8679 {
8680         struct cfs_rq *cfs_rq;
8681         struct sched_entity *se;
8682         struct rq *rq;
8683         int i;
8684
8685         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8686         if (!tg->cfs_rq)
8687                 goto err;
8688         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8689         if (!tg->se)
8690                 goto err;
8691
8692         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8693
8694         for_each_possible_cpu(i) {
8695                 rq = cpu_rq(i);
8696
8697                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8698                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8699                 if (!cfs_rq)
8700                         goto err;
8701
8702                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8703                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8704                 if (!se)
8705                         goto err;
8706
8707                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8708         }
8709
8710         return 1;
8711
8712  err:
8713         return 0;
8714 }
8715
8716 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8717 {
8718         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8719                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8720 }
8721
8722 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8723 {
8724         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8725 }
8726 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8727 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8728 {
8729 }
8730
8731 static inline
8732 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8733 {
8734         return 1;
8735 }
8736
8737 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8738 {
8739 }
8740
8741 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8742 {
8743 }
8744 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8745
8746 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8747 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8748 {
8749         int i;
8750
8751         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8752
8753         for_each_possible_cpu(i) {
8754                 if (tg->rt_rq)
8755                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8756                 if (tg->rt_se)
8757                         kfree(tg->rt_se[i]);
8758         }
8759
8760         kfree(tg->rt_rq);
8761         kfree(tg->rt_se);
8762 }
8763
8764 static
8765 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8766 {
8767         struct rt_rq *rt_rq;
8768         struct sched_rt_entity *rt_se;
8769         struct rq *rq;
8770         int i;
8771
8772         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8773         if (!tg->rt_rq)
8774                 goto err;
8775         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8776         if (!tg->rt_se)
8777                 goto err;
8778
8779         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8780                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8781
8782         for_each_possible_cpu(i) {
8783                 rq = cpu_rq(i);
8784
8785                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8786                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8787                 if (!rt_rq)
8788                         goto err;
8789
8790                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8791                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8792                 if (!rt_se)
8793                         goto err;
8794
8795                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8796         }
8797
8798         return 1;
8799
8800  err:
8801         return 0;
8802 }
8803
8804 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8805 {
8806         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8807                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8808 }
8809
8810 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8811 {
8812         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8813 }
8814 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8815 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8816 {
8817 }
8818
8819 static inline
8820 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8821 {
8822         return 1;
8823 }
8824
8825 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8826 {
8827 }
8828
8829 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8830 {
8831 }
8832 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8833
8834 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8835 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8836 {
8837         free_fair_sched_group(tg);
8838         free_rt_sched_group(tg);
8839         kfree(tg);
8840 }
8841
8842 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8843 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8844 {
8845         struct task_group *tg;
8846         unsigned long flags;
8847         int i;
8848
8849         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8850         if (!tg)
8851                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8852
8853         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8854                 goto err;
8855
8856         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8857                 goto err;
8858
8859         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8860         for_each_possible_cpu(i) {
8861                 register_fair_sched_group(tg, i);
8862                 register_rt_sched_group(tg, i);
8863         }
8864         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8865
8866         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8867
8868         tg->parent = parent;
8869         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8870         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8871         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8872
8873         return tg;
8874
8875 err:
8876         free_sched_group(tg);
8877         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8878 }
8879
8880 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8881 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8882 {
8883         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8884         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8885 }
8886
8887 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8888 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8889 {
8890         unsigned long flags;
8891         int i;
8892
8893         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8894         for_each_possible_cpu(i) {
8895                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8896                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8897         }
8898         list_del_rcu(&tg->list);
8899         list_del_rcu(&tg->siblings);
8900         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8901
8902         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8903         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8904 }
8905
8906 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8907  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8908  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8909  *      reflect its new group.
8910  */
8911 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8912 {
8913         int on_rq, running;
8914         unsigned long flags;
8915         struct rq *rq;
8916
8917         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8918
8919         update_rq_clock(rq);
8920
8921         running = task_current(rq, tsk);
8922         on_rq = tsk->se.on_rq;
8923
8924         if (on_rq)
8925                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8926         if (unlikely(running))
8927                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8928
8929         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8930
8931 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8932         if (tsk->sched_class->moved_group)
8933                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8934 #endif
8935
8936         if (unlikely(running))
8937                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8938         if (on_rq)
8939                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8940
8941         task_rq_unlock(rq, &flags);
8942 }
8943 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8944
8945 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8946 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8947 {
8948         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8949         int on_rq;
8950
8951         on_rq = se->on_rq;
8952         if (on_rq)
8953                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8954
8955         se->load.weight = shares;
8956         se->load.inv_weight = 0;
8957
8958         if (on_rq)
8959                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8960 }
8961
8962 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8963 {
8964         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8965         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8966         unsigned long flags;
8967
8968         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8969         __set_se_shares(se, shares);
8970         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8971 }
8972
8973 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8974
8975 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8976 {
8977         int i;
8978         unsigned long flags;
8979
8980         /*
8981          * We can't change the weight of the root cgroup.
8982          */
8983         if (!tg->se[0])
8984                 return -EINVAL;
8985
8986         if (shares < MIN_SHARES)
8987                 shares = MIN_SHARES;
8988         else if (shares > MAX_SHARES)
8989                 shares = MAX_SHARES;
8990
8991         mutex_lock(&shares_mutex);
8992         if (tg->shares == shares)
8993                 goto done;
8994
8995         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8996         for_each_possible_cpu(i)
8997                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8998         list_del_rcu(&tg->siblings);
8999         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9000
9001         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9002         synchronize_sched();
9003
9004         /*
9005          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9006          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9007          */
9008         tg->shares = shares;
9009         for_each_possible_cpu(i) {
9010                 /*
9011                  * force a rebalance
9012                  */
9013                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9014                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9015         }
9016
9017         /*
9018          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9019          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9020          */
9021         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9022         for_each_possible_cpu(i)
9023                 register_fair_sched_group(tg, i);
9024         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9025         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9026 done:
9027         mutex_unlock(&shares_mutex);
9028         return 0;
9029 }
9030
9031 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9032 {
9033         return tg->shares;
9034 }
9035 #endif
9036
9037 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9038 /*
9039  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9040  */
9041 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9042
9043 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9044 {
9045         if (runtime == RUNTIME_INF)
9046                 return 1ULL << 20;
9047
9048         return div64_u64(runtime << 20, period);
9049 }
9050
9051 /* Must be called with tasklist_lock held */
9052 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9053 {
9054         struct task_struct *g, *p;
9055
9056         do_each_thread(g, p) {
9057                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9058                         return 1;
9059         } while_each_thread(g, p);
9060
9061         return 0;
9062 }
9063
9064 struct rt_schedulable_data {
9065         struct task_group *tg;
9066         u64 rt_period;
9067         u64 rt_runtime;
9068 };
9069
9070 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9071 {
9072         struct rt_schedulable_data *d = data;
9073         struct task_group *child;
9074         unsigned long total, sum = 0;
9075         u64 period, runtime;
9076
9077         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9078         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9079
9080         if (tg == d->tg) {
9081                 period = d->rt_period;
9082                 runtime = d->rt_runtime;
9083         }
9084
9085         /*
9086          * Cannot have more runtime than the period.
9087          */
9088         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9089                 return -EINVAL;
9090
9091         /*
9092          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9093          */
9094         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9095                 return -EBUSY;
9096
9097         total = to_ratio(period, runtime);
9098
9099         /*
9100          * Nobody can have more than the global setting allows.
9101          */
9102         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9103                 return -EINVAL;
9104
9105         /*
9106          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9107          */
9108         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9109                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9110                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9111
9112                 if (child == d->tg) {
9113                         period = d->rt_period;
9114                         runtime = d->rt_runtime;
9115                 }
9116
9117                 sum += to_ratio(period, runtime);
9118         }
9119
9120         if (sum > total)
9121                 return -EINVAL;
9122
9123         return 0;
9124 }
9125
9126 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9127 {
9128         struct rt_schedulable_data data = {
9129                 .tg = tg,
9130                 .rt_period = period,
9131                 .rt_runtime = runtime,
9132         };
9133
9134         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9135 }
9136
9137 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9138                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9139 {
9140         int i, err = 0;
9141
9142         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9143         read_lock(&tasklist_lock);
9144         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9145         if (err)
9146                 goto unlock;
9147
9148         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9149         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9150         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9151
9152         for_each_possible_cpu(i) {
9153                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9154
9155                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9156                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9157                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9158         }
9159         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9160  unlock:
9161         read_unlock(&tasklist_lock);
9162         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9163
9164         return err;
9165 }
9166
9167 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9168 {
9169         u64 rt_runtime, rt_period;
9170
9171         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9172         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9173         if (rt_runtime_us < 0)
9174                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9175
9176         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9177 }
9178
9179 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9180 {
9181         u64 rt_runtime_us;
9182
9183         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9184                 return -1;
9185
9186         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9187         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9188         return rt_runtime_us;
9189 }
9190
9191 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9192 {
9193         u64 rt_runtime, rt_period;
9194
9195         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9196         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9197
9198         if (rt_period == 0)
9199                 return -EINVAL;
9200
9201         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9202 }
9203
9204 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9205 {
9206         u64 rt_period_us;
9207
9208         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9209         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9210         return rt_period_us;
9211 }
9212
9213 static int sched_rt_global_constraints(void)
9214 {
9215         u64 runtime, period;
9216         int ret = 0;
9217
9218         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9219                 return -EINVAL;
9220
9221         runtime = global_rt_runtime();
9222         period = global_rt_period();
9223
9224         /*
9225          * Sanity check on the sysctl variables.
9226          */
9227         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9228                 return -EINVAL;
9229
9230         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9231         read_lock(&tasklist_lock);
9232         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9233         read_unlock(&tasklist_lock);
9234         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9235
9236         return ret;
9237 }
9238 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9239 static int sched_rt_global_constraints(void)
9240 {
9241         unsigned long flags;
9242         int i;
9243
9244         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9245                 return -EINVAL;
9246
9247         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9248         for_each_possible_cpu(i) {
9249                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9250
9251                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9252                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9253                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9254         }
9255         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9256
9257         return 0;
9258 }
9259 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9260
9261 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9262                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9263                 loff_t *ppos)
9264 {
9265         int ret;
9266         int old_period, old_runtime;
9267         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9268
9269         mutex_lock(&mutex);
9270         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9271         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9272
9273         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9274
9275         if (!ret && write) {
9276                 ret = sched_rt_global_constraints();
9277                 if (ret) {
9278                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9279                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9280                 } else {
9281                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9282                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9283                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9284                 }
9285         }
9286         mutex_unlock(&mutex);
9287
9288         return ret;
9289 }
9290
9291 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9292
9293 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9294 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9295 {
9296         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9297                             struct task_group, css);
9298 }
9299
9300 static struct cgroup_subsys_state *
9301 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9302 {
9303         struct task_group *tg, *parent;
9304
9305         if (!cgrp->parent) {
9306                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9307                 return &init_task_group.css;
9308         }
9309
9310         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9311         tg = sched_create_group(parent);
9312         if (IS_ERR(tg))
9313                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9314
9315         return &tg->css;
9316 }
9317
9318 static void
9319 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9320 {
9321         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9322
9323         sched_destroy_group(tg);
9324 }
9325
9326 static int
9327 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9328                       struct task_struct *tsk)
9329 {
9330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9331         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9332         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9333                 return -EINVAL;
9334 #else
9335         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9336         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9337                 return -EINVAL;
9338 #endif
9339
9340         return 0;
9341 }
9342
9343 static void
9344 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9345                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9346 {
9347         sched_move_task(tsk);
9348 }
9349
9350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9351 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9352                                 u64 shareval)
9353 {
9354         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9355 }
9356
9357 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9358 {
9359         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9360
9361         return (u64) tg->shares;
9362 }
9363 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9364
9365 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9366 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9367                                 s64 val)
9368 {
9369         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9370 }
9371
9372 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9373 {
9374         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9375 }
9376
9377 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9378                 u64 rt_period_us)
9379 {
9380         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9381 }
9382
9383 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9384 {
9385         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9386 }
9387 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9388
9389 static struct cftype cpu_files[] = {
9390 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9391         {
9392                 .name = "shares",
9393                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9394                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9395         },
9396 #endif
9397 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9398         {
9399                 .name = "rt_runtime_us",
9400                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9401                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9402         },
9403         {
9404                 .name = "rt_period_us",
9405                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9406                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9407         },
9408 #endif
9409 };
9410
9411 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9412 {
9413         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9414 }
9415
9416 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9417         .name           = "cpu",
9418         .create         = cpu_cgroup_create,
9419         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9420         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9421         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9422         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9423         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9424         .early_init     = 1,
9425 };
9426
9427 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9428
9429 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9430
9431 /*
9432  * CPU accounting code for task groups.
9433  *
9434  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9435  * (balbir@in.ibm.com).
9436  */
9437
9438 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9439 struct cpuacct {
9440         struct cgroup_subsys_state css;
9441         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9442         u64 *cpuusage;
9443         struct cpuacct *parent;
9444 };
9445
9446 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9447
9448 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9449 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9450 {
9451         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9452                             struct cpuacct, css);
9453 }
9454
9455 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9456 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9457 {
9458         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9459                             struct cpuacct, css);
9460 }
9461
9462 /* create a new cpu accounting group */
9463 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9464         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9465 {
9466         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9467
9468         if (!ca)
9469                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9470
9471         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9472         if (!ca->cpuusage) {
9473                 kfree(ca);
9474                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9475         }
9476
9477         if (cgrp->parent)
9478                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9479
9480         return &ca->css;
9481 }
9482
9483 /* destroy an existing cpu accounting group */
9484 static void
9485 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9486 {
9487         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9488
9489         free_percpu(ca->cpuusage);
9490         kfree(ca);
9491 }
9492
9493 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9494 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9495 {
9496         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9497         u64 totalcpuusage = 0;
9498         int i;
9499
9500         for_each_possible_cpu(i) {
9501                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9502
9503                 /*
9504                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9505                  * platforms.
9506                  */
9507                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9508                 totalcpuusage += *cpuusage;
9509                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9510         }
9511
9512         return totalcpuusage;
9513 }
9514
9515 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9516                                                                 u64 reset)
9517 {
9518         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9519         int err = 0;
9520         int i;
9521
9522         if (reset) {
9523                 err = -EINVAL;
9524                 goto out;
9525         }
9526
9527         for_each_possible_cpu(i) {
9528                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9529
9530                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9531                 *cpuusage = 0;
9532                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9533         }
9534 out:
9535         return err;
9536 }
9537
9538 static struct cftype files[] = {
9539         {
9540                 .name = "usage",
9541                 .read_u64 = cpuusage_read,
9542                 .write_u64 = cpuusage_write,
9543         },
9544 };
9545
9546 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9547 {
9548         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9549 }
9550
9551 /*
9552  * charge this task's execution time to its accounting group.
9553  *
9554  * called with rq->lock held.
9555  */
9556 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9557 {
9558         struct cpuacct *ca;
9559         int cpu;
9560
9561         if (!cpuacct_subsys.active)
9562                 return;
9563
9564         cpu = task_cpu(tsk);
9565         ca = task_ca(tsk);
9566
9567         for (; ca; ca = ca->parent) {
9568                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9569                 *cpuusage += cputime;
9570         }
9571 }
9572
9573 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9574         .name = "cpuacct",
9575         .create = cpuacct_create,
9576         .destroy = cpuacct_destroy,
9577         .populate = cpuacct_populate,
9578         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9579 };
9580 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */