]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
5e2aa394a81259bcb678f2cf4a7c3ca276aa86ca
[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/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 #include "sched_cpupri.h"
78
79 /*
80  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
81  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
82  * and back.
83  */
84 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
85 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
86 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
87
88 /*
89  * 'User priority' is the nice value converted to something we
90  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
91  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
92  */
93 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
94 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
95 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
96
97 /*
98  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
99  */
100 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
101
102 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
103 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
104
105 /*
106  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
107  *
108  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
112
113 /*
114  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
115  */
116 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
117
118 #ifdef CONFIG_SMP
119 /*
120  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
121  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
122  */
123 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
124 {
125         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
126 }
127
128 /*
129  * Each time a sched group cpu_power is changed,
130  * we must compute its reciprocal value
131  */
132 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
133 {
134         sg->__cpu_power += val;
135         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
136 }
137 #endif
138
139 static inline int rt_policy(int policy)
140 {
141         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
142                 return 1;
143         return 0;
144 }
145
146 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
147 {
148         return rt_policy(p->policy);
149 }
150
151 /*
152  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
153  */
154 struct rt_prio_array {
155         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
156         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
157 };
158
159 struct rt_bandwidth {
160         /* nests inside the rq lock: */
161         spinlock_t              rt_runtime_lock;
162         ktime_t                 rt_period;
163         u64                     rt_runtime;
164         struct hrtimer          rt_period_timer;
165 };
166
167 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
168
169 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
170
171 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
172 {
173         struct rt_bandwidth *rt_b =
174                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
175         ktime_t now;
176         int overrun;
177         int idle = 0;
178
179         for (;;) {
180                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
181                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
182
183                 if (!overrun)
184                         break;
185
186                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
187         }
188
189         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
190 }
191
192 static
193 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
194 {
195         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
196         rt_b->rt_runtime = runtime;
197
198         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
199
200         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
201                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
202         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
203         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
204 }
205
206 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
207 {
208         ktime_t now;
209
210         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
211                 return;
212
213         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
214                 return;
215
216         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
217         for (;;) {
218                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
219                         break;
220
221                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
222                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
223                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
224                               rt_b->rt_period_timer.expires,
225                               HRTIMER_MODE_ABS);
226         }
227         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
228 }
229
230 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
231 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
232 {
233         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
234 }
235 #endif
236
237 /*
238  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
239  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
240  */
241 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
244
245 #include <linux/cgroup.h>
246
247 struct cfs_rq;
248
249 static LIST_HEAD(task_groups);
250
251 /* task group related information */
252 struct task_group {
253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
254         struct cgroup_subsys_state css;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
258         /* schedulable entities of this group on each cpu */
259         struct sched_entity **se;
260         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
261         struct cfs_rq **cfs_rq;
262         unsigned long shares;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
266         struct sched_rt_entity **rt_se;
267         struct rt_rq **rt_rq;
268
269         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
270 #endif
271
272         struct rcu_head rcu;
273         struct list_head list;
274
275         struct task_group *parent;
276         struct list_head siblings;
277         struct list_head children;
278 };
279
280 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
281
282 /*
283  * Root task group.
284  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
285  *      be a child to this group.
286  */
287 struct task_group root_task_group;
288
289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
290 /* Default task group's sched entity on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
292 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
294 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
295
296 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
297 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
298 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
299 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
300 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
301 #define root_task_group init_task_group
302 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
303
304 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
305  * a task group's cpu shares.
306  */
307 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
308
309 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
310 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
311 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
312 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
313 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
314 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
315
316 /*
317  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
318  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
319  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
320  * too large, so as the shares value of a task group.
321  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
322  *  limitation from this.)
323  */
324 #define MIN_SHARES      2
325 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
326
327 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
328 #endif
329
330 /* Default task group.
331  *      Every task in system belong to this group at bootup.
332  */
333 struct task_group init_task_group;
334
335 /* return group to which a task belongs */
336 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
337 {
338         struct task_group *tg;
339
340 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
341         tg = p->user->tg;
342 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
343         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
344                                 struct task_group, css);
345 #else
346         tg = &init_task_group;
347 #endif
348         return tg;
349 }
350
351 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
352 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
353 {
354 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
355         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
356         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
357 #endif
358
359 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
360         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
361         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
362 #endif
363 }
364
365 #else
366
367 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
368
369 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
370
371 /* CFS-related fields in a runqueue */
372 struct cfs_rq {
373         struct load_weight load;
374         unsigned long nr_running;
375
376         u64 exec_clock;
377         u64 min_vruntime;
378         u64 pair_start;
379
380         struct rb_root tasks_timeline;
381         struct rb_node *rb_leftmost;
382
383         struct list_head tasks;
384         struct list_head *balance_iterator;
385
386         /*
387          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
388          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
389          */
390         struct sched_entity *curr, *next;
391
392         unsigned long nr_spread_over;
393
394 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
395         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
396
397         /*
398          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
399          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
400          * (like users, containers etc.)
401          *
402          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
403          * list is used during load balance.
404          */
405         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
406         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409         /*
410          * the part of load.weight contributed by tasks
411          */
412         unsigned long task_weight;
413
414         /*
415          *   h_load = weight * f(tg)
416          *
417          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
418          * this group.
419          */
420         unsigned long h_load;
421
422         /*
423          * this cpu's part of tg->shares
424          */
425         unsigned long shares;
426 #endif
427 #endif
428 };
429
430 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
431 struct rt_rq {
432         struct rt_prio_array active;
433         unsigned long rt_nr_running;
434 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
435         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
436 #endif
437 #ifdef CONFIG_SMP
438         unsigned long rt_nr_migratory;
439         int overloaded;
440 #endif
441         int rt_throttled;
442         u64 rt_time;
443         u64 rt_runtime;
444         /* Nests inside the rq lock: */
445         spinlock_t rt_runtime_lock;
446
447 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
448         unsigned long rt_nr_boosted;
449
450         struct rq *rq;
451         struct list_head leaf_rt_rq_list;
452         struct task_group *tg;
453         struct sched_rt_entity *rt_se;
454 #endif
455 };
456
457 #ifdef CONFIG_SMP
458
459 /*
460  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
461  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
462  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
463  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
464  * object.
465  *
466  */
467 struct root_domain {
468         atomic_t refcount;
469         cpumask_t span;
470         cpumask_t online;
471
472         /*
473          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
474          * one runnable RT task.
475          */
476         cpumask_t rto_mask;
477         atomic_t rto_count;
478 #ifdef CONFIG_SMP
479         struct cpupri cpupri;
480 #endif
481 };
482
483 /*
484  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
485  * members (mimicking the global state we have today).
486  */
487 static struct root_domain def_root_domain;
488
489 #endif
490
491 /*
492  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
493  *
494  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
495  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
496  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
497  */
498 struct rq {
499         /* runqueue lock: */
500         spinlock_t lock;
501
502         /*
503          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
504          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
505          */
506         unsigned long nr_running;
507         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
508         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
509         unsigned char idle_at_tick;
510 #ifdef CONFIG_NO_HZ
511         unsigned long last_tick_seen;
512         unsigned char in_nohz_recently;
513 #endif
514         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
515         struct load_weight load;
516         unsigned long nr_load_updates;
517         u64 nr_switches;
518
519         struct cfs_rq cfs;
520         struct rt_rq rt;
521
522 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
523         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
524         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
525 #endif
526 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
527         struct list_head leaf_rt_rq_list;
528 #endif
529
530         /*
531          * This is part of a global counter where only the total sum
532          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
533          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
534          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
535          */
536         unsigned long nr_uninterruptible;
537
538         struct task_struct *curr, *idle;
539         unsigned long next_balance;
540         struct mm_struct *prev_mm;
541
542         u64 clock;
543
544         atomic_t nr_iowait;
545
546 #ifdef CONFIG_SMP
547         struct root_domain *rd;
548         struct sched_domain *sd;
549
550         /* For active balancing */
551         int active_balance;
552         int push_cpu;
553         /* cpu of this runqueue: */
554         int cpu;
555         int online;
556
557         unsigned long avg_load_per_task;
558
559         struct task_struct *migration_thread;
560         struct list_head migration_queue;
561 #endif
562
563 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
564         unsigned long hrtick_flags;
565         ktime_t hrtick_expire;
566         struct hrtimer hrtick_timer;
567 #endif
568
569 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
570         /* latency stats */
571         struct sched_info rq_sched_info;
572
573         /* sys_sched_yield() stats */
574         unsigned int yld_exp_empty;
575         unsigned int yld_act_empty;
576         unsigned int yld_both_empty;
577         unsigned int yld_count;
578
579         /* schedule() stats */
580         unsigned int sched_switch;
581         unsigned int sched_count;
582         unsigned int sched_goidle;
583
584         /* try_to_wake_up() stats */
585         unsigned int ttwu_count;
586         unsigned int ttwu_local;
587
588         /* BKL stats */
589         unsigned int bkl_count;
590 #endif
591         struct lock_class_key rq_lock_key;
592 };
593
594 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
595
596 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
597 {
598         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
599 }
600
601 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
602 {
603 #ifdef CONFIG_SMP
604         return rq->cpu;
605 #else
606         return 0;
607 #endif
608 }
609
610 /*
611  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
612  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
613  *
614  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
615  * preempt-disabled sections.
616  */
617 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
618         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
619
620 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
621 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
622 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
623 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
624
625 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
626 {
627         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
628 }
629
630 /*
631  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
632  */
633 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
634 # define const_debug __read_mostly
635 #else
636 # define const_debug static const
637 #endif
638
639 /*
640  * Debugging: various feature bits
641  */
642
643 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
644         __SCHED_FEAT_##name ,
645
646 enum {
647 #include "sched_features.h"
648 };
649
650 #undef SCHED_FEAT
651
652 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
653         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
654
655 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
656 #include "sched_features.h"
657         0;
658
659 #undef SCHED_FEAT
660
661 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
662 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
663         #name ,
664
665 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
666 #include "sched_features.h"
667         NULL
668 };
669
670 #undef SCHED_FEAT
671
672 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
673 {
674         filp->private_data = inode->i_private;
675         return 0;
676 }
677
678 static ssize_t
679 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
680                 size_t cnt, loff_t *ppos)
681 {
682         char *buf;
683         int r = 0;
684         int len = 0;
685         int i;
686
687         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
688                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
689                 len += 4;
690         }
691
692         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
693         if (!buf)
694                 return -ENOMEM;
695
696         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
697                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
698                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
699                 else
700                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
701         }
702
703         r += sprintf(buf + r, "\n");
704         WARN_ON(r >= len + 2);
705
706         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
707
708         kfree(buf);
709
710         return r;
711 }
712
713 static ssize_t
714 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
715                 size_t cnt, loff_t *ppos)
716 {
717         char buf[64];
718         char *cmp = buf;
719         int neg = 0;
720         int i;
721
722         if (cnt > 63)
723                 cnt = 63;
724
725         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
726                 return -EFAULT;
727
728         buf[cnt] = 0;
729
730         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
731                 neg = 1;
732                 cmp += 3;
733         }
734
735         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
736                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
737
738                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
739                         if (neg)
740                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
741                         else
742                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
743                         break;
744                 }
745         }
746
747         if (!sched_feat_names[i])
748                 return -EINVAL;
749
750         filp->f_pos += cnt;
751
752         return cnt;
753 }
754
755 static struct file_operations sched_feat_fops = {
756         .open   = sched_feat_open,
757         .read   = sched_feat_read,
758         .write  = sched_feat_write,
759 };
760
761 static __init int sched_init_debug(void)
762 {
763         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
764                         &sched_feat_fops);
765
766         return 0;
767 }
768 late_initcall(sched_init_debug);
769
770 #endif
771
772 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
773
774 /*
775  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
776  * Limited because this is done with IRQs disabled.
777  */
778 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
779
780 /*
781  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
782  * default: 1s
783  */
784 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
785
786 static __read_mostly int scheduler_running;
787
788 /*
789  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
790  * default: 0.95s
791  */
792 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
793
794 static inline u64 global_rt_period(void)
795 {
796         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
797 }
798
799 static inline u64 global_rt_runtime(void)
800 {
801         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
802                 return RUNTIME_INF;
803
804         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
805 }
806
807 #ifndef prepare_arch_switch
808 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
809 #endif
810 #ifndef finish_arch_switch
811 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
812 #endif
813
814 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
815 {
816         return rq->curr == p;
817 }
818
819 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
820 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
821 {
822         return task_current(rq, p);
823 }
824
825 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
826 {
827 }
828
829 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
830 {
831 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
832         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
833         rq->lock.owner = current;
834 #endif
835         /*
836          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
837          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
838          * prev into current:
839          */
840         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
841
842         spin_unlock_irq(&rq->lock);
843 }
844
845 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
846 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
847 {
848 #ifdef CONFIG_SMP
849         return p->oncpu;
850 #else
851         return task_current(rq, p);
852 #endif
853 }
854
855 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
856 {
857 #ifdef CONFIG_SMP
858         /*
859          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
860          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
861          * here.
862          */
863         next->oncpu = 1;
864 #endif
865 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
866         spin_unlock_irq(&rq->lock);
867 #else
868         spin_unlock(&rq->lock);
869 #endif
870 }
871
872 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
873 {
874 #ifdef CONFIG_SMP
875         /*
876          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
877          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
878          * finished.
879          */
880         smp_wmb();
881         prev->oncpu = 0;
882 #endif
883 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
884         local_irq_enable();
885 #endif
886 }
887 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
888
889 /*
890  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
891  * Must be called interrupts disabled.
892  */
893 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
894         __acquires(rq->lock)
895 {
896         for (;;) {
897                 struct rq *rq = task_rq(p);
898                 spin_lock(&rq->lock);
899                 if (likely(rq == task_rq(p)))
900                         return rq;
901                 spin_unlock(&rq->lock);
902         }
903 }
904
905 /*
906  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
907  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
908  * explicitly disabling preemption.
909  */
910 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
911         __acquires(rq->lock)
912 {
913         struct rq *rq;
914
915         for (;;) {
916                 local_irq_save(*flags);
917                 rq = task_rq(p);
918                 spin_lock(&rq->lock);
919                 if (likely(rq == task_rq(p)))
920                         return rq;
921                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
922         }
923 }
924
925 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
926         __releases(rq->lock)
927 {
928         spin_unlock(&rq->lock);
929 }
930
931 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
932         __releases(rq->lock)
933 {
934         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
935 }
936
937 /*
938  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
939  */
940 static struct rq *this_rq_lock(void)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         struct rq *rq;
944
945         local_irq_disable();
946         rq = this_rq();
947         spin_lock(&rq->lock);
948
949         return rq;
950 }
951
952 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
953
954 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
955 {
956         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
957 }
958
959 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
960 /*
961  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
962  *
963  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
964  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
965  * reschedule event.
966  *
967  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
968  * rq->lock.
969  */
970 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
971 {
972         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
973 }
974
975 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
976 {
977         unsigned long flags;
978
979         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
980         resched_task(rq->curr);
981         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
982 }
983
984 enum {
985         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
986         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
987         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
988 };
989
990 /*
991  * Use hrtick when:
992  *  - enabled by features
993  *  - hrtimer is actually high res
994  */
995 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
996 {
997         if (!sched_feat(HRTICK))
998                 return 0;
999         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1000                 return 0;
1001         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Called to set the hrtick timer state.
1006  *
1007  * called with rq->lock held and irqs disabled
1008  */
1009 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1010 {
1011         assert_spin_locked(&rq->lock);
1012
1013         /*
1014          * preempt at: now + delay
1015          */
1016         rq->hrtick_expire =
1017                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1018         /*
1019          * indicate we need to program the timer
1020          */
1021         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1022         if (reset)
1023                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1024
1025         /*
1026          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1027          * forced reschedule.
1028          */
1029         if (reset)
1030                 resched_hrt(rq->curr);
1031 }
1032
1033 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1036                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Update the timer from the possible pending state.
1041  */
1042 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1043 {
1044         ktime_t time;
1045         int set, reset;
1046         unsigned long flags;
1047
1048         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1049
1050         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1051         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1052         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1053         time = rq->hrtick_expire;
1054         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1055         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1056
1057         if (set) {
1058                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1059                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1060                         resched_rq(rq);
1061         } else
1062                 hrtick_clear(rq);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * High-resolution timer tick.
1067  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1068  */
1069 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1070 {
1071         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1072
1073         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1074
1075         spin_lock(&rq->lock);
1076         update_rq_clock(rq);
1077         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1078         spin_unlock(&rq->lock);
1079
1080         return HRTIMER_NORESTART;
1081 }
1082
1083 #ifdef CONFIG_SMP
1084 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1085 {
1086         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1087         unsigned long flags;
1088
1089         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1090         rq->hrtick_flags = 0;
1091         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1092         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1093
1094         hrtick_clear(rq);
1095 }
1096
1097 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1098 {
1099         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1100         unsigned long flags;
1101
1102         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1103         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1104         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1105 }
1106
1107 static int
1108 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1109 {
1110         int cpu = (int)(long)hcpu;
1111
1112         switch (action) {
1113         case CPU_UP_CANCELED:
1114         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1115         case CPU_DOWN_PREPARE:
1116         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1117         case CPU_DEAD:
1118         case CPU_DEAD_FROZEN:
1119                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1120                 return NOTIFY_OK;
1121
1122         case CPU_UP_PREPARE:
1123         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1124         case CPU_DOWN_FAILED:
1125         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1126         case CPU_ONLINE:
1127         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1128                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1129                 return NOTIFY_OK;
1130         }
1131
1132         return NOTIFY_DONE;
1133 }
1134
1135 static void init_hrtick(void)
1136 {
1137         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1138 }
1139 #endif /* CONFIG_SMP */
1140
1141 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143         rq->hrtick_flags = 0;
1144         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1145         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1146         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1147 }
1148
1149 void hrtick_resched(void)
1150 {
1151         struct rq *rq;
1152         unsigned long flags;
1153
1154         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1155                 return;
1156
1157         local_irq_save(flags);
1158         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1159         hrtick_set(rq);
1160         local_irq_restore(flags);
1161 }
1162 #else
1163 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1164 {
1165 }
1166
1167 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1168 {
1169 }
1170
1171 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 void hrtick_resched(void)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1273 {
1274         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #if BITS_PER_LONG == 32
1280 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1281 #else
1282 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1283 #endif
1284
1285 #define WMULT_SHIFT     32
1286
1287 /*
1288  * Shift right and round:
1289  */
1290 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1291
1292 /*
1293  * delta *= weight / lw
1294  */
1295 static unsigned long
1296 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1297                 struct load_weight *lw)
1298 {
1299         u64 tmp;
1300
1301         if (!lw->inv_weight) {
1302                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1303                         lw->inv_weight = 1;
1304                 else
1305                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1306                                 / (lw->weight+1);
1307         }
1308
1309         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1310         /*
1311          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1312          */
1313         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1314                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1315                         WMULT_SHIFT/2);
1316         else
1317                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1318
1319         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1323 {
1324         lw->weight += inc;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1329 {
1330         lw->weight -= dec;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1336  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1337  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1338  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1339  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1340  * slice expiry etc.
1341  */
1342
1343 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1344 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1345
1346 /*
1347  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1348  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1349  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1350  * that remained on nice 0.
1351  *
1352  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1353  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1354  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1355  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1356  * the relative distance between them is ~25%.)
1357  */
1358 static const int prio_to_weight[40] = {
1359  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1360  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1361  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1362  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1363  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1364  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1365  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1366  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1367 };
1368
1369 /*
1370  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1371  *
1372  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1373  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1374  * into multiplications:
1375  */
1376 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1377  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1378  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1379  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1380  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1381  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1382  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1383  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1384  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1385 };
1386
1387 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1388
1389 /*
1390  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1391  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1392  * structures to the load-balancing proper:
1393  */
1394 struct rq_iterator {
1395         void *arg;
1396         struct task_struct *(*start)(void *);
1397         struct task_struct *(*next)(void *);
1398 };
1399
1400 #ifdef CONFIG_SMP
1401 static unsigned long
1402 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1404               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1405               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1406
1407 static int
1408 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1410                    struct rq_iterator *iterator);
1411 #endif
1412
1413 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1414 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1415 #else
1416 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1417 #endif
1418
1419 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_add(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1425 {
1426         update_load_sub(&rq->load, load);
1427 }
1428
1429 #ifdef CONFIG_SMP
1430 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1431 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1432 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1433
1434 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1435 {
1436         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1437
1438         if (rq->nr_running)
1439                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1440
1441         return rq->avg_load_per_task;
1442 }
1443
1444 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1445
1446 typedef void (*tg_visitor)(struct task_group *, int, struct sched_domain *);
1447
1448 /*
1449  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1450  * leaving it for the final time.
1451  */
1452 static void
1453 walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, int cpu, struct sched_domain *sd)
1454 {
1455         struct task_group *parent, *child;
1456
1457         rcu_read_lock();
1458         parent = &root_task_group;
1459 down:
1460         (*down)(parent, cpu, sd);
1461         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1462                 parent = child;
1463                 goto down;
1464
1465 up:
1466                 continue;
1467         }
1468         (*up)(parent, cpu, sd);
1469
1470         child = parent;
1471         parent = parent->parent;
1472         if (parent)
1473                 goto up;
1474         rcu_read_unlock();
1475 }
1476
1477 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1478
1479 /*
1480  * Calculate and set the cpu's group shares.
1481  */
1482 static void
1483 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1484                           unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1485 {
1486         int boost = 0;
1487         unsigned long shares;
1488         unsigned long rq_weight;
1489
1490         if (!tg->se[cpu])
1491                 return;
1492
1493         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1494
1495         /*
1496          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1497          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1498          * get delayed by group starvation.
1499          */
1500         if (!rq_weight) {
1501                 boost = 1;
1502                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1503         }
1504
1505         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1506                 rq_weight = sd_rq_weight;
1507
1508         /*
1509          *           \Sum shares * rq_weight
1510          * shares =  -----------------------
1511          *               \Sum rq_weight
1512          *
1513          */
1514         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1515
1516         /*
1517          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1518          */
1519         tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1520
1521         if (shares < MIN_SHARES)
1522                 shares = MIN_SHARES;
1523         else if (shares > MAX_SHARES)
1524                 shares = MAX_SHARES;
1525
1526         __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1531  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1532  * parent group depends on the shares of its child groups.
1533  */
1534 static void
1535 tg_shares_up(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1536 {
1537         unsigned long rq_weight = 0;
1538         unsigned long shares = 0;
1539         int i;
1540
1541         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1542                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1543                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1544         }
1545
1546         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1547                 shares = tg->shares;
1548
1549         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1550                 shares = tg->shares;
1551
1552         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1553                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1554                 unsigned long flags;
1555
1556                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1557                 __update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1558                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1559         }
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1564  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1565  * group is a fraction of its parents load.
1566  */
1567 static void
1568 tg_load_down(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1569 {
1570         unsigned long load;
1571
1572         if (!tg->parent) {
1573                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1574         } else {
1575                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1576                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1577                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1578         }
1579
1580         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1581 }
1582
1583 static void
1584 tg_nop(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1585 {
1586 }
1587
1588 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1589 {
1590         walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, 0, sd);
1591 }
1592
1593 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1594 {
1595         spin_unlock(&rq->lock);
1596         update_shares(sd);
1597         spin_lock(&rq->lock);
1598 }
1599
1600 static void update_h_load(int cpu)
1601 {
1602         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, cpu, NULL);
1603 }
1604
1605 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1606 {
1607         cfs_rq->shares = shares;
1608 }
1609
1610 #else
1611
1612 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1613 {
1614 }
1615
1616 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1617 {
1618 }
1619
1620 #endif
1621
1622 #endif
1623
1624 #include "sched_stats.h"
1625 #include "sched_idletask.c"
1626 #include "sched_fair.c"
1627 #include "sched_rt.c"
1628 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1629 # include "sched_debug.c"
1630 #endif
1631
1632 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1633 #define for_each_class(class) \
1634    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1635
1636 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1637 {
1638         rq->nr_running++;
1639 }
1640
1641 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1642 {
1643         rq->nr_running--;
1644 }
1645
1646 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1647 {
1648         if (task_has_rt_policy(p)) {
1649                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1650                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1651                 return;
1652         }
1653
1654         /*
1655          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1656          */
1657         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1658                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1659                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1660                 return;
1661         }
1662
1663         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1664         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1665 }
1666
1667 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1668 {
1669         sched_info_queued(p);
1670         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1671         p->se.on_rq = 1;
1672 }
1673
1674 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1675 {
1676         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1677         p->se.on_rq = 0;
1678 }
1679
1680 /*
1681  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1682  */
1683 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1684 {
1685         return p->static_prio;
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1690  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1691  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1692  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1693  * estimator recalculates.
1694  */
1695 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1696 {
1697         int prio;
1698
1699         if (task_has_rt_policy(p))
1700                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1701         else
1702                 prio = __normal_prio(p);
1703         return prio;
1704 }
1705
1706 /*
1707  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1708  * taken into account by the scheduler. This value might
1709  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1710  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1711  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1712  */
1713 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1714 {
1715         p->normal_prio = normal_prio(p);
1716         /*
1717          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1718          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1719          * to the normal priority:
1720          */
1721         if (!rt_prio(p->prio))
1722                 return p->normal_prio;
1723         return p->prio;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * activate_task - move a task to the runqueue.
1728  */
1729 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1730 {
1731         if (task_contributes_to_load(p))
1732                 rq->nr_uninterruptible--;
1733
1734         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1735         inc_nr_running(rq);
1736 }
1737
1738 /*
1739  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1740  */
1741 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1742 {
1743         if (task_contributes_to_load(p))
1744                 rq->nr_uninterruptible++;
1745
1746         dequeue_task(rq, p, sleep);
1747         dec_nr_running(rq);
1748 }
1749
1750 /**
1751  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1752  * @p: the task in question.
1753  */
1754 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1755 {
1756         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1757 }
1758
1759 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1760 {
1761         set_task_rq(p, cpu);
1762 #ifdef CONFIG_SMP
1763         /*
1764          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1765          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1766          * per-task data have been completed by this moment.
1767          */
1768         smp_wmb();
1769         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1770 #endif
1771 }
1772
1773 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1774                                        const struct sched_class *prev_class,
1775                                        int oldprio, int running)
1776 {
1777         if (prev_class != p->sched_class) {
1778                 if (prev_class->switched_from)
1779                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1780                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1781         } else
1782                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_SMP
1786
1787 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1788 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1789 {
1790         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1791 }
1792
1793 /*
1794  * Is this task likely cache-hot:
1795  */
1796 static int
1797 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1798 {
1799         s64 delta;
1800
1801         /*
1802          * Buddy candidates are cache hot:
1803          */
1804         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1805                 return 1;
1806
1807         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1808                 return 0;
1809
1810         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1811                 return 1;
1812         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1813                 return 0;
1814
1815         delta = now - p->se.exec_start;
1816
1817         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1818 }
1819
1820
1821 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1822 {
1823         int old_cpu = task_cpu(p);
1824         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1825         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1826                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1827         u64 clock_offset;
1828
1829         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1830
1831 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1832         if (p->se.wait_start)
1833                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1834         if (p->se.sleep_start)
1835                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1836         if (p->se.block_start)
1837                 p->se.block_start -= clock_offset;
1838         if (old_cpu != new_cpu) {
1839                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1840                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1841                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1842         }
1843 #endif
1844         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1845                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1846
1847         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1848 }
1849
1850 struct migration_req {
1851         struct list_head list;
1852
1853         struct task_struct *task;
1854         int dest_cpu;
1855
1856         struct completion done;
1857 };
1858
1859 /*
1860  * The task's runqueue lock must be held.
1861  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1862  */
1863 static int
1864 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1865 {
1866         struct rq *rq = task_rq(p);
1867
1868         /*
1869          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1870          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1871          */
1872         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1873                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1874                 return 0;
1875         }
1876
1877         init_completion(&req->done);
1878         req->task = p;
1879         req->dest_cpu = dest_cpu;
1880         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1881
1882         return 1;
1883 }
1884
1885 /*
1886  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1887  *
1888  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1889  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1890  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1891  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1892  * waiting to become inactive.
1893  */
1894 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1895 {
1896         unsigned long flags;
1897         int running, on_rq;
1898         struct rq *rq;
1899
1900         for (;;) {
1901                 /*
1902                  * We do the initial early heuristics without holding
1903                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1904                  * the runqueue lock when things look like they will
1905                  * work out!
1906                  */
1907                 rq = task_rq(p);
1908
1909                 /*
1910                  * If the task is actively running on another CPU
1911                  * still, just relax and busy-wait without holding
1912                  * any locks.
1913                  *
1914                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1915                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1916                  * But we don't care, since "task_running()" will
1917                  * return false if the runqueue has changed and p
1918                  * is actually now running somewhere else!
1919                  */
1920                 while (task_running(rq, p))
1921                         cpu_relax();
1922
1923                 /*
1924                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1925                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1926                  * just go back and repeat.
1927                  */
1928                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1929                 running = task_running(rq, p);
1930                 on_rq = p->se.on_rq;
1931                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1932
1933                 /*
1934                  * Was it really running after all now that we
1935                  * checked with the proper locks actually held?
1936                  *
1937                  * Oops. Go back and try again..
1938                  */
1939                 if (unlikely(running)) {
1940                         cpu_relax();
1941                         continue;
1942                 }
1943
1944                 /*
1945                  * It's not enough that it's not actively running,
1946                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1947                  * preempted!
1948                  *
1949                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1950                  * running right now), it's preempted, and we should
1951                  * yield - it could be a while.
1952                  */
1953                 if (unlikely(on_rq)) {
1954                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1955                         continue;
1956                 }
1957
1958                 /*
1959                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1960                  * runnable, which means that it will never become
1961                  * running in the future either. We're all done!
1962                  */
1963                 break;
1964         }
1965 }
1966
1967 /***
1968  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1969  * @p: the to-be-kicked thread
1970  *
1971  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1972  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1973  *
1974  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1975  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1976  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1977  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1978  * achieved as well.
1979  */
1980 void kick_process(struct task_struct *p)
1981 {
1982         int cpu;
1983
1984         preempt_disable();
1985         cpu = task_cpu(p);
1986         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1987                 smp_send_reschedule(cpu);
1988         preempt_enable();
1989 }
1990
1991 /*
1992  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1993  * according to the scheduling class and "nice" value.
1994  *
1995  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1996  * balance conservatively.
1997  */
1998 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1999 {
2000         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2001         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2002
2003         if (type == 0)
2004                 return total;
2005
2006         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2007 }
2008
2009 /*
2010  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2011  * according to the scheduling class and "nice" value.
2012  */
2013 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2014 {
2015         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2016         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2017
2018         if (type == 0)
2019                 return total;
2020
2021         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2022 }
2023
2024 /*
2025  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2026  * domain.
2027  */
2028 static struct sched_group *
2029 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2030 {
2031         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2032         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2033         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2034         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2035
2036         do {
2037                 unsigned long load, avg_load;
2038                 int local_group;
2039                 int i;
2040
2041                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2042                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2043                         continue;
2044
2045                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2046
2047                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2048                 avg_load = 0;
2049
2050                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2051                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2052                         if (local_group)
2053                                 load = source_load(i, load_idx);
2054                         else
2055                                 load = target_load(i, load_idx);
2056
2057                         avg_load += load;
2058                 }
2059
2060                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2061                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2062                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2063
2064                 if (local_group) {
2065                         this_load = avg_load;
2066                         this = group;
2067                 } else if (avg_load < min_load) {
2068                         min_load = avg_load;
2069                         idlest = group;
2070                 }
2071         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2072
2073         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2074                 return NULL;
2075         return idlest;
2076 }
2077
2078 /*
2079  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2080  */
2081 static int
2082 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2083                 cpumask_t *tmp)
2084 {
2085         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2086         int idlest = -1;
2087         int i;
2088
2089         /* Traverse only the allowed CPUs */
2090         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2091
2092         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2093                 load = weighted_cpuload(i);
2094
2095                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2096                         min_load = load;
2097                         idlest = i;
2098                 }
2099         }
2100
2101         return idlest;
2102 }
2103
2104 /*
2105  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2106  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2107  * SD_BALANCE_EXEC.
2108  *
2109  * Balance, ie. select the least loaded group.
2110  *
2111  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2112  *
2113  * preempt must be disabled.
2114  */
2115 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2116 {
2117         struct task_struct *t = current;
2118         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2119
2120         for_each_domain(cpu, tmp) {
2121                 /*
2122                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2123                  */
2124                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2125                         break;
2126                 if (tmp->flags & flag)
2127                         sd = tmp;
2128         }
2129
2130         if (sd)
2131                 update_shares(sd);
2132
2133         while (sd) {
2134                 cpumask_t span, tmpmask;
2135                 struct sched_group *group;
2136                 int new_cpu, weight;
2137
2138                 if (!(sd->flags & flag)) {
2139                         sd = sd->child;
2140                         continue;
2141                 }
2142
2143                 span = sd->span;
2144                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2145                 if (!group) {
2146                         sd = sd->child;
2147                         continue;
2148                 }
2149
2150                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2151                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2152                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2153                         sd = sd->child;
2154                         continue;
2155                 }
2156
2157                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2158                 cpu = new_cpu;
2159                 sd = NULL;
2160                 weight = cpus_weight(span);
2161                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2162                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2163                                 break;
2164                         if (tmp->flags & flag)
2165                                 sd = tmp;
2166                 }
2167                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2168         }
2169
2170         return cpu;
2171 }
2172
2173 #endif /* CONFIG_SMP */
2174
2175 /***
2176  * try_to_wake_up - wake up a thread
2177  * @p: the to-be-woken-up thread
2178  * @state: the mask of task states that can be woken
2179  * @sync: do a synchronous wakeup?
2180  *
2181  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2182  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2183  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2184  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2185  * runnable without the overhead of this.
2186  *
2187  * returns failure only if the task is already active.
2188  */
2189 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2190 {
2191         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2192         unsigned long flags;
2193         long old_state;
2194         struct rq *rq;
2195
2196         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2197                 sync = 0;
2198
2199         smp_wmb();
2200         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2201         old_state = p->state;
2202         if (!(old_state & state))
2203                 goto out;
2204
2205         if (p->se.on_rq)
2206                 goto out_running;
2207
2208         cpu = task_cpu(p);
2209         orig_cpu = cpu;
2210         this_cpu = smp_processor_id();
2211
2212 #ifdef CONFIG_SMP
2213         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2214                 goto out_activate;
2215
2216         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2217         if (cpu != orig_cpu) {
2218                 set_task_cpu(p, cpu);
2219                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2220                 /* might preempt at this point */
2221                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2222                 old_state = p->state;
2223                 if (!(old_state & state))
2224                         goto out;
2225                 if (p->se.on_rq)
2226                         goto out_running;
2227
2228                 this_cpu = smp_processor_id();
2229                 cpu = task_cpu(p);
2230         }
2231
2232 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2233         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2234         if (cpu == this_cpu)
2235                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2236         else {
2237                 struct sched_domain *sd;
2238                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2239                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2240                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2241                                 break;
2242                         }
2243                 }
2244         }
2245 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2246
2247 out_activate:
2248 #endif /* CONFIG_SMP */
2249         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2250         if (sync)
2251                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2252         if (orig_cpu != cpu)
2253                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2254         if (cpu == this_cpu)
2255                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2256         else
2257                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2258         update_rq_clock(rq);
2259         activate_task(rq, p, 1);
2260         success = 1;
2261
2262 out_running:
2263         check_preempt_curr(rq, p);
2264
2265         p->state = TASK_RUNNING;
2266 #ifdef CONFIG_SMP
2267         if (p->sched_class->task_wake_up)
2268                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2269 #endif
2270 out:
2271         task_rq_unlock(rq, &flags);
2272
2273         return success;
2274 }
2275
2276 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2277 {
2278         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2279 }
2280 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2281
2282 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2283 {
2284         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2285 }
2286
2287 /*
2288  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2289  * p is forked by current.
2290  *
2291  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2292  */
2293 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2294 {
2295         p->se.exec_start                = 0;
2296         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2297         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2298         p->se.last_wakeup               = 0;
2299         p->se.avg_overlap               = 0;
2300
2301 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2302         p->se.wait_start                = 0;
2303         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2304         p->se.sleep_start               = 0;
2305         p->se.block_start               = 0;
2306         p->se.sleep_max                 = 0;
2307         p->se.block_max                 = 0;
2308         p->se.exec_max                  = 0;
2309         p->se.slice_max                 = 0;
2310         p->se.wait_max                  = 0;
2311 #endif
2312
2313         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2314         p->se.on_rq = 0;
2315         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2316
2317 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2318         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2319 #endif
2320
2321         /*
2322          * We mark the process as running here, but have not actually
2323          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2324          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2325          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2326          */
2327         p->state = TASK_RUNNING;
2328 }
2329
2330 /*
2331  * fork()/clone()-time setup:
2332  */
2333 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2334 {
2335         int cpu = get_cpu();
2336
2337         __sched_fork(p);
2338
2339 #ifdef CONFIG_SMP
2340         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2341 #endif
2342         set_task_cpu(p, cpu);
2343
2344         /*
2345          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2346          */
2347         p->prio = current->normal_prio;
2348         if (!rt_prio(p->prio))
2349                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2350
2351 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2352         if (likely(sched_info_on()))
2353                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2354 #endif
2355 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2356         p->oncpu = 0;
2357 #endif
2358 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2359         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2360         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2361 #endif
2362         put_cpu();
2363 }
2364
2365 /*
2366  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2367  *
2368  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2369  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2370  * on the runqueue and wakes it.
2371  */
2372 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2373 {
2374         unsigned long flags;
2375         struct rq *rq;
2376
2377         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2378         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2379         update_rq_clock(rq);
2380
2381         p->prio = effective_prio(p);
2382
2383         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2384                 activate_task(rq, p, 0);
2385         } else {
2386                 /*
2387                  * Let the scheduling class do new task startup
2388                  * management (if any):
2389                  */
2390                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2391                 inc_nr_running(rq);
2392         }
2393         check_preempt_curr(rq, p);
2394 #ifdef CONFIG_SMP
2395         if (p->sched_class->task_wake_up)
2396                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2397 #endif
2398         task_rq_unlock(rq, &flags);
2399 }
2400
2401 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2402
2403 /**
2404  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2405  * @notifier: notifier struct to register
2406  */
2407 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2408 {
2409         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2410 }
2411 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2412
2413 /**
2414  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2415  * @notifier: notifier struct to unregister
2416  *
2417  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2418  */
2419 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2420 {
2421         hlist_del(&notifier->link);
2422 }
2423 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2424
2425 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2426 {
2427         struct preempt_notifier *notifier;
2428         struct hlist_node *node;
2429
2430         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2431                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2432 }
2433
2434 static void
2435 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2436                                  struct task_struct *next)
2437 {
2438         struct preempt_notifier *notifier;
2439         struct hlist_node *node;
2440
2441         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2442                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2443 }
2444
2445 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2446
2447 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2448 {
2449 }
2450
2451 static void
2452 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2453                                  struct task_struct *next)
2454 {
2455 }
2456
2457 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2458
2459 /**
2460  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2461  * @rq: the runqueue preparing to switch
2462  * @prev: the current task that is being switched out
2463  * @next: the task we are going to switch to.
2464  *
2465  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2466  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2467  * switch.
2468  *
2469  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2470  * hooks.
2471  */
2472 static inline void
2473 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2474                     struct task_struct *next)
2475 {
2476         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2477         prepare_lock_switch(rq, next);
2478         prepare_arch_switch(next);
2479 }
2480
2481 /**
2482  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2483  * @rq: runqueue associated with task-switch
2484  * @prev: the thread we just switched away from.
2485  *
2486  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2487  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2488  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2489  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2490  *
2491  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2492  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2493  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2494  * details.)
2495  */
2496 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2497         __releases(rq->lock)
2498 {
2499         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2500         long prev_state;
2501
2502         rq->prev_mm = NULL;
2503
2504         /*
2505          * A task struct has one reference for the use as "current".
2506          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2507          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2508          * the scheduled task must drop that reference.
2509          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2510          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2511          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2512          * be dropped twice.
2513          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2514          */
2515         prev_state = prev->state;
2516         finish_arch_switch(prev);
2517         finish_lock_switch(rq, prev);
2518 #ifdef CONFIG_SMP
2519         if (current->sched_class->post_schedule)
2520                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2521 #endif
2522
2523         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2524         if (mm)
2525                 mmdrop(mm);
2526         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2527                 /*
2528                  * Remove function-return probe instances associated with this
2529                  * task and put them back on the free list.
2530                  */
2531                 kprobe_flush_task(prev);
2532                 put_task_struct(prev);
2533         }
2534 }
2535
2536 /**
2537  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2538  * @prev: the thread we just switched away from.
2539  */
2540 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2541         __releases(rq->lock)
2542 {
2543         struct rq *rq = this_rq();
2544
2545         finish_task_switch(rq, prev);
2546 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2547         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2548         preempt_enable();
2549 #endif
2550         if (current->set_child_tid)
2551                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2552 }
2553
2554 /*
2555  * context_switch - switch to the new MM and the new
2556  * thread's register state.
2557  */
2558 static inline void
2559 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2560                struct task_struct *next)
2561 {
2562         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2563
2564         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2565         mm = next->mm;
2566         oldmm = prev->active_mm;
2567         /*
2568          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2569          * combine the page table reload and the switch backend into
2570          * one hypercall.
2571          */
2572         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2573
2574         if (unlikely(!mm)) {
2575                 next->active_mm = oldmm;
2576                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2577                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2578         } else
2579                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2580
2581         if (unlikely(!prev->mm)) {
2582                 prev->active_mm = NULL;
2583                 rq->prev_mm = oldmm;
2584         }
2585         /*
2586          * Since the runqueue lock will be released by the next
2587          * task (which is an invalid locking op but in the case
2588          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2589          * do an early lockdep release here:
2590          */
2591 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2592         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2593 #endif
2594
2595         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2596         switch_to(prev, next, prev);
2597
2598         barrier();
2599         /*
2600          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2601          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2602          * frame will be invalid.
2603          */
2604         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2605 }
2606
2607 /*
2608  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2609  *
2610  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2611  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2612  * number of context switches performed since bootup.
2613  */
2614 unsigned long nr_running(void)
2615 {
2616         unsigned long i, sum = 0;
2617
2618         for_each_online_cpu(i)
2619                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2620
2621         return sum;
2622 }
2623
2624 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2625 {
2626         unsigned long i, sum = 0;
2627
2628         for_each_possible_cpu(i)
2629                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2630
2631         /*
2632          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2633          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2634          */
2635         if (unlikely((long)sum < 0))
2636                 sum = 0;
2637
2638         return sum;
2639 }
2640
2641 unsigned long long nr_context_switches(void)
2642 {
2643         int i;
2644         unsigned long long sum = 0;
2645
2646         for_each_possible_cpu(i)
2647                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2648
2649         return sum;
2650 }
2651
2652 unsigned long nr_iowait(void)
2653 {
2654         unsigned long i, sum = 0;
2655
2656         for_each_possible_cpu(i)
2657                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2658
2659         return sum;
2660 }
2661
2662 unsigned long nr_active(void)
2663 {
2664         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2665
2666         for_each_online_cpu(i) {
2667                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2668                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2669         }
2670
2671         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2672                 uninterruptible = 0;
2673
2674         return running + uninterruptible;
2675 }
2676
2677 /*
2678  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2679  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2680  */
2681 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2682 {
2683         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2684         int i, scale;
2685
2686         this_rq->nr_load_updates++;
2687
2688         /* Update our load: */
2689         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2690                 unsigned long old_load, new_load;
2691
2692                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2693
2694                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2695                 new_load = this_load;
2696                 /*
2697                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2698                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2699                  * example.
2700                  */
2701                 if (new_load > old_load)
2702                         new_load += scale-1;
2703                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2704         }
2705 }
2706
2707 #ifdef CONFIG_SMP
2708
2709 /*
2710  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2711  *
2712  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2713  * you need to do so manually before calling.
2714  */
2715 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2716         __acquires(rq1->lock)
2717         __acquires(rq2->lock)
2718 {
2719         BUG_ON(!irqs_disabled());
2720         if (rq1 == rq2) {
2721                 spin_lock(&rq1->lock);
2722                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2723         } else {
2724                 if (rq1 < rq2) {
2725                         spin_lock(&rq1->lock);
2726                         spin_lock(&rq2->lock);
2727                 } else {
2728                         spin_lock(&rq2->lock);
2729                         spin_lock(&rq1->lock);
2730                 }
2731         }
2732         update_rq_clock(rq1);
2733         update_rq_clock(rq2);
2734 }
2735
2736 /*
2737  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2738  *
2739  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2740  * you need to do so manually after calling.
2741  */
2742 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2743         __releases(rq1->lock)
2744         __releases(rq2->lock)
2745 {
2746         spin_unlock(&rq1->lock);
2747         if (rq1 != rq2)
2748                 spin_unlock(&rq2->lock);
2749         else
2750                 __release(rq2->lock);
2751 }
2752
2753 /*
2754  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2755  */
2756 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2757         __releases(this_rq->lock)
2758         __acquires(busiest->lock)
2759         __acquires(this_rq->lock)
2760 {
2761         int ret = 0;
2762
2763         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2764                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2765                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2766                 BUG_ON(1);
2767         }
2768         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2769                 if (busiest < this_rq) {
2770                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2771                         spin_lock(&busiest->lock);
2772                         spin_lock(&this_rq->lock);
2773                         ret = 1;
2774                 } else
2775                         spin_lock(&busiest->lock);
2776         }
2777         return ret;
2778 }
2779
2780 /*
2781  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2782  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2783  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2784  * the cpu_allowed mask is restored.
2785  */
2786 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2787 {
2788         struct migration_req req;
2789         unsigned long flags;
2790         struct rq *rq;
2791
2792         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2793         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2794             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2795                 goto out;
2796
2797         /* force the process onto the specified CPU */
2798         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2799                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2800                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2801
2802                 get_task_struct(mt);
2803                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2804                 wake_up_process(mt);
2805                 put_task_struct(mt);
2806                 wait_for_completion(&req.done);
2807
2808                 return;
2809         }
2810 out:
2811         task_rq_unlock(rq, &flags);
2812 }
2813
2814 /*
2815  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2816  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2817  */
2818 void sched_exec(void)
2819 {
2820         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2821         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2822         put_cpu();
2823         if (new_cpu != this_cpu)
2824                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2825 }
2826
2827 /*
2828  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2829  * Both runqueues must be locked.
2830  */
2831 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2832                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2833 {
2834         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2835         set_task_cpu(p, this_cpu);
2836         activate_task(this_rq, p, 0);
2837         /*
2838          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2839          * to be always true for them.
2840          */
2841         check_preempt_curr(this_rq, p);
2842 }
2843
2844 /*
2845  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2846  */
2847 static
2848 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2849                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2850                      int *all_pinned)
2851 {
2852         /*
2853          * We do not migrate tasks that are:
2854          * 1) running (obviously), or
2855          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2856          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2857          */
2858         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2859                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2860                 return 0;
2861         }
2862         *all_pinned = 0;
2863
2864         if (task_running(rq, p)) {
2865                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2866                 return 0;
2867         }
2868
2869         /*
2870          * Aggressive migration if:
2871          * 1) task is cache cold, or
2872          * 2) too many balance attempts have failed.
2873          */
2874
2875         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2876                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2877 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2878                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2879                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2880                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2881                 }
2882 #endif
2883                 return 1;
2884         }
2885
2886         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2887                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2888                 return 0;
2889         }
2890         return 1;
2891 }
2892
2893 static unsigned long
2894 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2895               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2896               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2897               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2898 {
2899         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2900         struct task_struct *p;
2901         long rem_load_move = max_load_move;
2902
2903         if (max_load_move == 0)
2904                 goto out;
2905
2906         pinned = 1;
2907
2908         /*
2909          * Start the load-balancing iterator:
2910          */
2911         p = iterator->start(iterator->arg);
2912 next:
2913         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2914                 goto out;
2915         /*
2916          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2917          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2918          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2919          */
2920         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2921                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2922         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2923             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2924                 p = iterator->next(iterator->arg);
2925                 goto next;
2926         }
2927
2928         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2929         pulled++;
2930         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2931
2932         /*
2933          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2934          */
2935         if (rem_load_move > 0) {
2936                 if (p->prio < *this_best_prio)
2937                         *this_best_prio = p->prio;
2938                 p = iterator->next(iterator->arg);
2939                 goto next;
2940         }
2941 out:
2942         /*
2943          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2944          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2945          * inside pull_task().
2946          */
2947         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2948
2949         if (all_pinned)
2950                 *all_pinned = pinned;
2951
2952         return max_load_move - rem_load_move;
2953 }
2954
2955 /*
2956  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2957  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2958  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2959  *
2960  * Called with both runqueues locked.
2961  */
2962 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2963                       unsigned long max_load_move,
2964                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2965                       int *all_pinned)
2966 {
2967         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2968         unsigned long total_load_moved = 0;
2969         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2970
2971         do {
2972                 total_load_moved +=
2973                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2974                                 max_load_move - total_load_moved,
2975                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2976                 class = class->next;
2977         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2978
2979         return total_load_moved > 0;
2980 }
2981
2982 static int
2983 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2984                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2985                    struct rq_iterator *iterator)
2986 {
2987         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2988         int pinned = 0;
2989
2990         while (p) {
2991                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2992                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2993                         /*
2994                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2995                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2996                          * stats here rather than inside pull_task().
2997                          */
2998                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2999
3000                         return 1;
3001                 }
3002                 p = iterator->next(iterator->arg);
3003         }
3004
3005         return 0;
3006 }
3007
3008 /*
3009  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3010  * part of active balancing operations within "domain".
3011  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3012  *
3013  * Called with both runqueues locked.
3014  */
3015 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3016                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3017 {
3018         const struct sched_class *class;
3019
3020         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3021                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3022                         return 1;
3023
3024         return 0;
3025 }
3026
3027 /*
3028  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3029  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3030  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3031  */
3032 static struct sched_group *
3033 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3034                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3035                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3036 {
3037         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3038         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3039         unsigned long max_pull;
3040         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3041         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3042         int load_idx, group_imb = 0;
3043 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3044         int power_savings_balance = 1;
3045         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3046         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3047         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3048 #endif
3049
3050         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3051         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3052         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3053
3054         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3055                 load_idx = sd->busy_idx;
3056         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3057                 load_idx = sd->newidle_idx;
3058         else
3059                 load_idx = sd->idle_idx;
3060
3061         do {
3062                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3063                 int local_group;
3064                 int i;
3065                 int __group_imb = 0;
3066                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3067                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3068                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3069                 unsigned long avg_load_per_task;
3070
3071                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3072
3073                 if (local_group)
3074                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3075
3076                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3077                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3078                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3079
3080                 max_cpu_load = 0;
3081                 min_cpu_load = ~0UL;
3082
3083                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3084                         struct rq *rq;
3085
3086                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3087                                 continue;
3088
3089                         rq = cpu_rq(i);
3090
3091                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3092                                 *sd_idle = 0;
3093
3094                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3095                         if (local_group) {
3096                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3097                                         first_idle_cpu = 1;
3098                                         balance_cpu = i;
3099                                 }
3100
3101                                 load = target_load(i, load_idx);
3102                         } else {
3103                                 load = source_load(i, load_idx);
3104                                 if (load > max_cpu_load)
3105                                         max_cpu_load = load;
3106                                 if (min_cpu_load > load)
3107                                         min_cpu_load = load;
3108                         }
3109
3110                         avg_load += load;
3111                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3112                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3113
3114                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3115                 }
3116
3117                 /*
3118                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3119                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3120                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3121                  * to do the newly idle load balance.
3122                  */
3123                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3124                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3125                         *balance = 0;
3126                         goto ret;
3127                 }
3128
3129                 total_load += avg_load;
3130                 total_pwr += group->__cpu_power;
3131
3132                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3133                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3134                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3135
3136
3137                 /*
3138                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3139                  * than the average weight of two tasks.
3140                  *
3141                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3142                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3143                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3144                  *      the hierarchy?
3145                  */
3146                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3147                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3148
3149                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3150                         __group_imb = 1;
3151
3152                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3153
3154                 if (local_group) {
3155                         this_load = avg_load;
3156                         this = group;
3157                         this_nr_running = sum_nr_running;
3158                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3159                 } else if (avg_load > max_load &&
3160                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3161                         max_load = avg_load;
3162                         busiest = group;
3163                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3164                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3165                         group_imb = __group_imb;
3166                 }
3167
3168 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3169                 /*
3170                  * Busy processors will not participate in power savings
3171                  * balance.
3172                  */
3173                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3174                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3175                         goto group_next;
3176
3177                 /*
3178                  * If the local group is idle or completely loaded
3179                  * no need to do power savings balance at this domain
3180                  */
3181                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3182                                     !this_nr_running))
3183                         power_savings_balance = 0;
3184
3185                 /*
3186                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3187                  * don't include that group in power savings calculations
3188                  */
3189                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3190                     || !sum_nr_running)
3191                         goto group_next;
3192
3193                 /*
3194                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3195                  * This is the group from where we need to pick up the load
3196                  * for saving power
3197                  */
3198                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3199                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3200                      first_cpu(group->cpumask) <
3201                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3202                         group_min = group;
3203                         min_nr_running = sum_nr_running;
3204                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3205                                                 sum_nr_running;
3206                 }
3207
3208                 /*
3209                  * Calculate the group which is almost near its
3210                  * capacity but still has some space to pick up some load
3211                  * from other group and save more power
3212                  */
3213                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3214                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3215                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3216                              first_cpu(group->cpumask) >
3217                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3218                                 group_leader = group;
3219                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3220                         }
3221                 }
3222 group_next:
3223 #endif
3224                 group = group->next;
3225         } while (group != sd->groups);
3226
3227         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3228                 goto out_balanced;
3229
3230         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3231
3232         if (this_load >= avg_load ||
3233                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3234                 goto out_balanced;
3235
3236         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3237         if (group_imb)
3238                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3239
3240         /*
3241          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3242          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3243          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3244          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3245          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3246          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3247          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3248          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3249          * appear as very large values with unsigned longs.
3250          */
3251         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3252                 goto out_balanced;
3253
3254         /*
3255          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3256          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3257          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3258          */
3259         if (max_load < avg_load) {
3260                 *imbalance = 0;
3261                 goto small_imbalance;
3262         }
3263
3264         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3265         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3266
3267         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3268         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3269                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3270                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3271
3272         /*
3273          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3274          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3275          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3276          * moved
3277          */
3278         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3279                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3280                 unsigned int imbn;
3281
3282 small_imbalance:
3283                 pwr_move = pwr_now = 0;
3284                 imbn = 2;
3285                 if (this_nr_running) {
3286                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3287                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3288                                 imbn = 1;
3289                 } else
3290                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3291
3292                 if (max_load - this_load + 2*busiest_load_per_task >=
3293                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3294                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3295                         return busiest;
3296                 }
3297
3298                 /*
3299                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3300                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3301                  * moving them.
3302                  */
3303
3304                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3305                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3306                 pwr_now += this->__cpu_power *
3307                                 min(this_load_per_task, this_load);
3308                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3309
3310                 /* Amount of load we'd subtract */
3311                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3312                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3313                 if (max_load > tmp)
3314                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3315                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3316
3317                 /* Amount of load we'd add */
3318                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3319                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3320                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3321                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3322                 else
3323                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3324                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3325                 pwr_move += this->__cpu_power *
3326                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3327                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3328
3329                 /* Move if we gain throughput */
3330                 if (pwr_move > pwr_now)
3331                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3332         }
3333
3334         return busiest;
3335
3336 out_balanced:
3337 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3338         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3339                 goto ret;
3340
3341         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3342                 *imbalance = min_load_per_task;
3343                 return group_min;
3344         }
3345 #endif
3346 ret:
3347         *imbalance = 0;
3348         return NULL;
3349 }
3350
3351 /*
3352  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3353  */
3354 static struct rq *
3355 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3356                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3357 {
3358         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3359         unsigned long max_load = 0;
3360         int i;
3361
3362         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3363                 unsigned long wl;
3364
3365                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3366                         continue;
3367
3368                 rq = cpu_rq(i);
3369                 wl = weighted_cpuload(i);
3370
3371                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3372                         continue;
3373
3374                 if (wl > max_load) {
3375                         max_load = wl;
3376                         busiest = rq;
3377                 }
3378         }
3379
3380         return busiest;
3381 }
3382
3383 /*
3384  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3385  * so long as it is large enough.
3386  */
3387 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3388
3389 /*
3390  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3391  * tasks if there is an imbalance.
3392  */
3393 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3394                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3395                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3396 {
3397         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3398         struct sched_group *group;
3399         unsigned long imbalance;
3400         struct rq *busiest;
3401         unsigned long flags;
3402
3403         cpus_setall(*cpus);
3404
3405         /*
3406          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3407          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3408          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3409          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3410          */
3411         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3412             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3413                 sd_idle = 1;
3414
3415         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3416
3417 redo:
3418         update_shares(sd);
3419         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3420                                    cpus, balance);
3421
3422         if (*balance == 0)
3423                 goto out_balanced;
3424
3425         if (!group) {
3426                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3427                 goto out_balanced;
3428         }
3429
3430         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3431         if (!busiest) {
3432                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3433                 goto out_balanced;
3434         }
3435
3436         BUG_ON(busiest == this_rq);
3437
3438         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3439
3440         ld_moved = 0;
3441         if (busiest->nr_running > 1) {
3442                 /*
3443                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3444                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3445                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3446                  * correctly treated as an imbalance.
3447                  */
3448                 local_irq_save(flags);
3449                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3450                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3451                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3452                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3453                 local_irq_restore(flags);
3454
3455                 /*
3456                  * some other cpu did the load balance for us.
3457                  */
3458                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3459                         resched_cpu(this_cpu);
3460
3461                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3462                 if (unlikely(all_pinned)) {
3463                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3464                         if (!cpus_empty(*cpus))
3465                                 goto redo;
3466                         goto out_balanced;
3467                 }
3468         }
3469
3470         if (!ld_moved) {
3471                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3472                 sd->nr_balance_failed++;
3473
3474                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3475
3476                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3477
3478                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3479                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3480                          */
3481                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3482                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3483                                 all_pinned = 1;
3484                                 goto out_one_pinned;
3485                         }
3486
3487                         if (!busiest->active_balance) {
3488                                 busiest->active_balance = 1;
3489                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3490                                 active_balance = 1;
3491                         }
3492                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3493                         if (active_balance)
3494                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3495
3496                         /*
3497                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3498                          * counter.
3499                          */
3500                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3501                 }
3502         } else
3503                 sd->nr_balance_failed = 0;
3504
3505         if (likely(!active_balance)) {
3506                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3507                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3508         } else {
3509                 /*
3510                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3511                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3512                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3513                  * move_tasks).
3514                  */
3515                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3516                         sd->balance_interval *= 2;
3517         }
3518
3519         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3520             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3521                 ld_moved = -1;
3522
3523         goto out;
3524
3525 out_balanced:
3526         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3527
3528         sd->nr_balance_failed = 0;
3529
3530 out_one_pinned:
3531         /* tune up the balancing interval */
3532         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3533                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3534                 sd->balance_interval *= 2;
3535
3536         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3537             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3538                 ld_moved = -1;
3539         else
3540                 ld_moved = 0;
3541 out:
3542         if (ld_moved)
3543                 update_shares(sd);
3544         return ld_moved;
3545 }
3546
3547 /*
3548  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3549  * tasks if there is an imbalance.
3550  *
3551  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3552  * this_rq is locked.
3553  */
3554 static int
3555 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3556                         cpumask_t *cpus)
3557 {
3558         struct sched_group *group;
3559         struct rq *busiest = NULL;
3560         unsigned long imbalance;
3561         int ld_moved = 0;
3562         int sd_idle = 0;
3563         int all_pinned = 0;
3564
3565         cpus_setall(*cpus);
3566
3567         /*
3568          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3569          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3570          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3571          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3572          */
3573         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3574             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3575                 sd_idle = 1;
3576
3577         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3578 redo:
3579         update_shares_locked(this_rq, sd);
3580         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3581                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3582         if (!group) {
3583                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3584                 goto out_balanced;
3585         }
3586
3587         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3588         if (!busiest) {
3589                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3590                 goto out_balanced;
3591         }
3592
3593         BUG_ON(busiest == this_rq);
3594
3595         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3596
3597         ld_moved = 0;
3598         if (busiest->nr_running > 1) {
3599                 /* Attempt to move tasks */
3600                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3601                 /* this_rq->clock is already updated */
3602                 update_rq_clock(busiest);
3603                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3604                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3605                                         &all_pinned);
3606                 spin_unlock(&busiest->lock);
3607
3608                 if (unlikely(all_pinned)) {
3609                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3610                         if (!cpus_empty(*cpus))
3611                                 goto redo;
3612                 }
3613         }
3614
3615         if (!ld_moved) {
3616                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3617                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3618                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3619                         return -1;
3620         } else
3621                 sd->nr_balance_failed = 0;
3622
3623         update_shares_locked(this_rq, sd);
3624         return ld_moved;
3625
3626 out_balanced:
3627         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3628         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3629             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3630                 return -1;
3631         sd->nr_balance_failed = 0;
3632
3633         return 0;
3634 }
3635
3636 /*
3637  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3638  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3639  */
3640 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3641 {
3642         struct sched_domain *sd;
3643         int pulled_task = -1;
3644         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3645         cpumask_t tmpmask;
3646
3647         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3648                 unsigned long interval;
3649
3650                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3651                         continue;
3652
3653                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3654                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3655                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3656                                                            sd, &tmpmask);
3657
3658                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3659                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3660                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3661                 if (pulled_task)
3662                         break;
3663         }
3664         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3665                 /*
3666                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3667                  * a busy processor. So reset next_balance.
3668                  */
3669                 this_rq->next_balance = next_balance;
3670         }
3671 }
3672
3673 /*
3674  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3675  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3676  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3677  * logical imbalances.
3678  *
3679  * Called with busiest_rq locked.
3680  */
3681 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3682 {
3683         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3684         struct sched_domain *sd;
3685         struct rq *target_rq;
3686
3687         /* Is there any task to move? */
3688         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3689                 return;
3690
3691         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3692
3693         /*
3694          * This condition is "impossible", if it occurs
3695          * we need to fix it. Originally reported by
3696          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3697          */
3698         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3699
3700         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3701         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3702         update_rq_clock(busiest_rq);
3703         update_rq_clock(target_rq);
3704
3705         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3706         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3707                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3708                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3709                                 break;
3710         }
3711
3712         if (likely(sd)) {
3713                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3714
3715                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3716                                   sd, CPU_IDLE))
3717                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3718                 else
3719                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3720         }
3721         spin_unlock(&target_rq->lock);
3722 }
3723
3724 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3725 static struct {
3726         atomic_t load_balancer;
3727         cpumask_t cpu_mask;
3728 } nohz ____cacheline_aligned = {
3729         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3730         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3731 };
3732
3733 /*
3734  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3735  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3736  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3737  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3738  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3739  * arrives...
3740  *
3741  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3742  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3743  * nohz.cpu_mask..
3744  *
3745  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3746  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3747  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3748  * there is no need for ilb owner.
3749  *
3750  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3751  * next busy scheduler_tick()
3752  */
3753 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3754 {
3755         int cpu = smp_processor_id();
3756
3757         if (stop_tick) {
3758                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3759                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3760
3761                 /*
3762                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3763                  */
3764                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3765                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3766                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3767                                 BUG();
3768                         return 0;
3769                 }
3770
3771                 /* time for ilb owner also to sleep */
3772                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3773                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3774                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3775                         return 0;
3776                 }
3777
3778                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3779                         /* make me the ilb owner */
3780                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3781                                 return 1;
3782                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3783                         return 1;
3784         } else {
3785                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3786                         return 0;
3787
3788                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3789
3790                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3791                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3792                                 BUG();
3793         }
3794         return 0;
3795 }
3796 #endif
3797
3798 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3799
3800 /*
3801  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3802  * and initiates a balancing operation if so.
3803  *
3804  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3805  */
3806 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3807 {
3808         int balance = 1;
3809         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3810         unsigned long interval;
3811         struct sched_domain *sd;
3812         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3813         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3814         int update_next_balance = 0;
3815         int need_serialize;
3816         cpumask_t tmp;
3817
3818         for_each_domain(cpu, sd) {
3819                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3820                         continue;
3821
3822                 interval = sd->balance_interval;
3823                 if (idle != CPU_IDLE)
3824                         interval *= sd->busy_factor;
3825
3826                 /* scale ms to jiffies */
3827                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3828                 if (unlikely(!interval))
3829                         interval = 1;
3830                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3831                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3832
3833                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3834
3835                 if (need_serialize) {
3836                         if (!spin_trylock(&balancing))
3837                                 goto out;
3838                 }
3839
3840                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3841                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3842                                 /*
3843                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3844                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3845                                  * not idle.
3846                                  */
3847                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3848                         }
3849                         sd->last_balance = jiffies;
3850                 }
3851                 if (need_serialize)
3852                         spin_unlock(&balancing);
3853 out:
3854                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3855                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3856                         update_next_balance = 1;
3857                 }
3858
3859                 /*
3860                  * Stop the load balance at this level. There is another
3861                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3862                  * actively.
3863                  */
3864                 if (!balance)
3865                         break;
3866         }
3867
3868         /*
3869          * next_balance will be updated only when there is a need.
3870          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3871          * updated.
3872          */
3873         if (likely(update_next_balance))
3874                 rq->next_balance = next_balance;
3875 }
3876
3877 /*
3878  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3879  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3880  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3881  */
3882 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3883 {
3884         int this_cpu = smp_processor_id();
3885         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3886         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3887                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3888
3889         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3890
3891 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3892         /*
3893          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3894          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3895          * stopped.
3896          */
3897         if (this_rq->idle_at_tick &&
3898             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3899                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3900                 struct rq *rq;
3901                 int balance_cpu;
3902
3903                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3904                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3905                         /*
3906                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3907                          * work being done for other cpus. Next load
3908                          * balancing owner will pick it up.
3909                          */
3910                         if (need_resched())
3911                                 break;
3912
3913                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3914
3915                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3916                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3917                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3918                 }
3919         }
3920 #endif
3921 }
3922
3923 /*
3924  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3925  *
3926  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3927  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3928  * if the whole system is idle.
3929  */
3930 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3931 {
3932 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3933         /*
3934          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3935          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3936          * load balancer.
3937          */
3938         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3939                 rq->in_nohz_recently = 0;
3940
3941                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3942                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3943                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3944                 }
3945
3946                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3947                         /*
3948                          * simple selection for now: Nominate the
3949                          * first cpu in the nohz list to be the next
3950                          * ilb owner.
3951                          *
3952                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3953                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3954                          */
3955                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3956
3957                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3958                                 resched_cpu(ilb);
3959                 }
3960         }
3961
3962         /*
3963          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3964          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3965          */
3966         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3967             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3968                 resched_cpu(cpu);
3969                 return;
3970         }
3971
3972         /*
3973          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3974          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3975          */
3976         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3977             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3978                 return;
3979 #endif
3980         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3981                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3982 }
3983
3984 #else   /* CONFIG_SMP */
3985
3986 /*
3987  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3988  */
3989 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3990 {
3991 }
3992
3993 #endif
3994
3995 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3996
3997 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3998
3999 /*
4000  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4001  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4002  */
4003 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4004 {
4005         unsigned long flags;
4006         u64 ns, delta_exec;
4007         struct rq *rq;
4008
4009         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4010         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4011         if (task_current(rq, p)) {
4012                 update_rq_clock(rq);
4013                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4014                 if ((s64)delta_exec > 0)
4015                         ns += delta_exec;
4016         }
4017         task_rq_unlock(rq, &flags);
4018
4019         return ns;
4020 }
4021
4022 /*
4023  * Account user cpu time to a process.
4024  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4025  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4026  */
4027 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4028 {
4029         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4030         cputime64_t tmp;
4031
4032         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4033
4034         /* Add user time to cpustat. */
4035         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4036         if (TASK_NICE(p) > 0)
4037                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4038         else
4039                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4040 }
4041
4042 /*
4043  * Account guest cpu time to a process.
4044  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4045  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4046  */
4047 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4048 {
4049         cputime64_t tmp;
4050         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4051
4052         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4053
4054         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4055         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4056
4057         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4058         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4059 }
4060
4061 /*
4062  * Account scaled user cpu time to a process.
4063  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4064  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4065  */
4066 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4067 {
4068         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4069 }
4070
4071 /*
4072  * Account system cpu time to a process.
4073  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4074  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4075  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4076  */
4077 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4078                          cputime_t cputime)
4079 {
4080         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4081         struct rq *rq = this_rq();
4082         cputime64_t tmp;
4083
4084         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4085                 account_guest_time(p, cputime);
4086                 return;
4087         }
4088
4089         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4090
4091         /* Add system time to cpustat. */
4092         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4093         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4094                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4095         else if (softirq_count())
4096                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4097         else if (p != rq->idle)
4098                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4099         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4100                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4101         else
4102                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4103         /* Account for system time used */
4104         acct_update_integrals(p);
4105 }
4106
4107 /*
4108  * Account scaled system cpu time to a process.
4109  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4110  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4111  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4112  */
4113 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4114 {
4115         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4116 }
4117
4118 /*
4119  * Account for involuntary wait time.
4120  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4121  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4122  */
4123 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4124 {
4125         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4126         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4127         struct rq *rq = this_rq();
4128
4129         if (p == rq->idle) {
4130                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4131                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4132                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4133                 else
4134                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4135         } else
4136                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4137 }
4138
4139 /*
4140  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4141  * We call it with interrupts disabled.
4142  *
4143  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4144  * timeslices.
4145  */
4146 void scheduler_tick(void)
4147 {
4148         int cpu = smp_processor_id();
4149         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4150         struct task_struct *curr = rq->curr;
4151
4152         sched_clock_tick();
4153
4154         spin_lock(&rq->lock);
4155         update_rq_clock(rq);
4156         update_cpu_load(rq);
4157         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4158         spin_unlock(&rq->lock);
4159
4160 #ifdef CONFIG_SMP
4161         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4162         trigger_load_balance(rq, cpu);
4163 #endif
4164 }
4165
4166 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4167
4168 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4169 {
4170         /*
4171          * Underflow?
4172          */
4173         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4174                 return;
4175         preempt_count() += val;
4176         /*
4177          * Spinlock count overflowing soon?
4178          */
4179         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4180                                 PREEMPT_MASK - 10);
4181 }
4182 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4183
4184 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4185 {
4186         /*
4187          * Underflow?
4188          */
4189         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4190                 return;
4191         /*
4192          * Is the spinlock portion underflowing?
4193          */
4194         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4195                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4196                 return;
4197
4198         preempt_count() -= val;
4199 }
4200 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4201
4202 #endif
4203
4204 /*
4205  * Print scheduling while atomic bug:
4206  */
4207 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4208 {
4209         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4210
4211         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4212                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4213
4214         debug_show_held_locks(prev);
4215         print_modules();
4216         if (irqs_disabled())
4217                 print_irqtrace_events(prev);
4218
4219         if (regs)
4220                 show_regs(regs);
4221         else
4222                 dump_stack();
4223 }
4224
4225 /*
4226  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4227  */
4228 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4229 {
4230         /*
4231          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4232          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4233          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4234          */
4235         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4236                 __schedule_bug(prev);
4237
4238         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4239
4240         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4241 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4242         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4243                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4244                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4245         }
4246 #endif
4247 }
4248
4249 /*
4250  * Pick up the highest-prio task:
4251  */
4252 static inline struct task_struct *
4253 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4254 {
4255         const struct sched_class *class;
4256         struct task_struct *p;
4257
4258         /*
4259          * Optimization: we know that if all tasks are in
4260          * the fair class we can call that function directly:
4261          */
4262         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4263                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4264                 if (likely(p))
4265                         return p;
4266         }
4267
4268         class = sched_class_highest;
4269         for ( ; ; ) {
4270                 p = class->pick_next_task(rq);
4271                 if (p)
4272                         return p;
4273                 /*
4274                  * Will never be NULL as the idle class always
4275                  * returns a non-NULL p:
4276                  */
4277                 class = class->next;
4278         }
4279 }
4280
4281 /*
4282  * schedule() is the main scheduler function.
4283  */
4284 asmlinkage void __sched schedule(void)
4285 {
4286         struct task_struct *prev, *next;
4287         unsigned long *switch_count;
4288         struct rq *rq;
4289         int cpu, hrtick = sched_feat(HRTICK);
4290
4291 need_resched:
4292         preempt_disable();
4293         cpu = smp_processor_id();
4294         rq = cpu_rq(cpu);
4295         rcu_qsctr_inc(cpu);
4296         prev = rq->curr;
4297         switch_count = &prev->nivcsw;
4298
4299         release_kernel_lock(prev);
4300 need_resched_nonpreemptible:
4301
4302         schedule_debug(prev);
4303
4304         if (hrtick)
4305                 hrtick_clear(rq);
4306
4307         /*
4308          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4309          */
4310         local_irq_disable();
4311         update_rq_clock(rq);
4312         spin_lock(&rq->lock);
4313         clear_tsk_need_resched(prev);
4314
4315         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4316                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4317                         prev->state = TASK_RUNNING;
4318                 else
4319                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4320                 switch_count = &prev->nvcsw;
4321         }
4322
4323 #ifdef CONFIG_SMP
4324         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4325                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4326 #endif
4327
4328         if (unlikely(!rq->nr_running))
4329                 idle_balance(cpu, rq);
4330
4331         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4332         next = pick_next_task(rq, prev);
4333
4334         if (likely(prev != next)) {
4335                 sched_info_switch(prev, next);
4336
4337                 rq->nr_switches++;
4338                 rq->curr = next;
4339                 ++*switch_count;
4340
4341                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4342                 /*
4343                  * the context switch might have flipped the stack from under
4344                  * us, hence refresh the local variables.
4345                  */
4346                 cpu = smp_processor_id();
4347                 rq = cpu_rq(cpu);
4348         } else
4349                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4350
4351         if (hrtick)
4352                 hrtick_set(rq);
4353
4354         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4355                 goto need_resched_nonpreemptible;
4356
4357         preempt_enable_no_resched();
4358         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4359                 goto need_resched;
4360 }
4361 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4362
4363 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4364 /*
4365  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4366  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4367  * occur there and call schedule directly.
4368  */
4369 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4370 {
4371         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4372
4373         /*
4374          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4375          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4376          */
4377         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4378                 return;
4379
4380         do {
4381                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4382                 schedule();
4383                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4384
4385                 /*
4386                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4387                  * between schedule and now.
4388                  */
4389                 barrier();
4390         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4391 }
4392 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4393
4394 /*
4395  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4396  * off of irq context.
4397  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4398  * protect us against recursive calling from irq.
4399  */
4400 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4401 {
4402         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4403
4404         /* Catch callers which need to be fixed */
4405         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4406
4407         do {
4408                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4409                 local_irq_enable();
4410                 schedule();
4411                 local_irq_disable();
4412                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4413
4414                 /*
4415                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4416                  * between schedule and now.
4417                  */
4418                 barrier();
4419         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4420 }
4421
4422 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4423
4424 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4425                           void *key)
4426 {
4427         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4428 }
4429 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4430
4431 /*
4432  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4433  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4434  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4435  *
4436  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4437  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4438  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4439  */
4440 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4441                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4442 {
4443         wait_queue_t *curr, *next;
4444
4445         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4446                 unsigned flags = curr->flags;
4447
4448                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4449                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4450                         break;
4451         }
4452 }
4453
4454 /**
4455  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4456  * @q: the waitqueue
4457  * @mode: which threads
4458  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4459  * @key: is directly passed to the wakeup function
4460  */
4461 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4462                         int nr_exclusive, void *key)
4463 {
4464         unsigned long flags;
4465
4466         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4467         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4468         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4469 }
4470 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4471
4472 /*
4473  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4474  */
4475 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4476 {
4477         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4478 }
4479
4480 /**
4481  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4482  * @q: the waitqueue
4483  * @mode: which threads
4484  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4485  *
4486  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4487  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4488  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4489  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4490  *
4491  * On UP it can prevent extra preemption.
4492  */
4493 void
4494 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4495 {
4496         unsigned long flags;
4497         int sync = 1;
4498
4499         if (unlikely(!q))
4500                 return;
4501
4502         if (unlikely(!nr_exclusive))
4503                 sync = 0;
4504
4505         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4506         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4507         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4508 }
4509 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4510
4511 void complete(struct completion *x)
4512 {
4513         unsigned long flags;
4514
4515         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4516         x->done++;
4517         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4518         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4519 }
4520 EXPORT_SYMBOL(complete);
4521
4522 void complete_all(struct completion *x)
4523 {
4524         unsigned long flags;
4525
4526         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4527         x->done += UINT_MAX/2;
4528         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4529         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4530 }
4531 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4532
4533 static inline long __sched
4534 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4535 {
4536         if (!x->done) {
4537                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4538
4539                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4540                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4541                 do {
4542                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4543                              signal_pending(current)) ||
4544                             (state == TASK_KILLABLE &&
4545                              fatal_signal_pending(current))) {
4546                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4547                                 break;
4548                         }
4549                         __set_current_state(state);
4550                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4551                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4552                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4553                 } while (!x->done && timeout);
4554                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4555                 if (!x->done)
4556                         return timeout;
4557         }
4558         x->done--;
4559         return timeout ?: 1;
4560 }
4561
4562 static long __sched
4563 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4564 {
4565         might_sleep();
4566
4567         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4568         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4569         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4570         return timeout;
4571 }
4572
4573 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4574 {
4575         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4576 }
4577 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4578
4579 unsigned long __sched
4580 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4581 {
4582         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4583 }
4584 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4585
4586 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4587 {
4588         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4589         if (t == -ERESTARTSYS)
4590                 return t;
4591         return 0;
4592 }
4593 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4594
4595 unsigned long __sched
4596 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4597                                           unsigned long timeout)
4598 {
4599         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4600 }
4601 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4602
4603 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4604 {
4605         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4606         if (t == -ERESTARTSYS)
4607                 return t;
4608         return 0;
4609 }
4610 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4611
4612 static long __sched
4613 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4614 {
4615         unsigned long flags;
4616         wait_queue_t wait;
4617
4618         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4619
4620         __set_current_state(state);
4621
4622         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4623         __add_wait_queue(q, &wait);
4624         spin_unlock(&q->lock);
4625         timeout = schedule_timeout(timeout);
4626         spin_lock_irq(&q->lock);
4627         __remove_wait_queue(q, &wait);
4628         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4629
4630         return timeout;
4631 }
4632
4633 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4634 {
4635         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4636 }
4637 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4638
4639 long __sched
4640 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4641 {
4642         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4643 }
4644 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4645
4646 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4647 {
4648         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4649 }
4650 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4651
4652 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4653 {
4654         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4655 }
4656 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4657
4658 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4659
4660 /*
4661  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4662  * @p: task
4663  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4664  *
4665  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4666  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4667  *
4668  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4669  */
4670 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4671 {
4672         unsigned long flags;
4673         int oldprio, on_rq, running;
4674         struct rq *rq;
4675         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4676
4677         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4678
4679         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4680         update_rq_clock(rq);
4681
4682         oldprio = p->prio;
4683         on_rq = p->se.on_rq;
4684         running = task_current(rq, p);
4685         if (on_rq)
4686                 dequeue_task(rq, p, 0);
4687         if (running)
4688                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4689
4690         if (rt_prio(prio))
4691                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4692         else
4693                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4694
4695         p->prio = prio;
4696
4697         if (running)
4698                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4699         if (on_rq) {
4700                 enqueue_task(rq, p, 0);
4701
4702                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4703         }
4704         task_rq_unlock(rq, &flags);
4705 }
4706
4707 #endif
4708
4709 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4710 {
4711         int old_prio, delta, on_rq;
4712         unsigned long flags;
4713         struct rq *rq;
4714
4715         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4716                 return;
4717         /*
4718          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4719          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4720          */
4721         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4722         update_rq_clock(rq);
4723         /*
4724          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4725          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4726          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4727          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4728          */
4729         if (task_has_rt_policy(p)) {
4730                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4731                 goto out_unlock;
4732         }
4733         on_rq = p->se.on_rq;
4734         if (on_rq)
4735                 dequeue_task(rq, p, 0);
4736
4737         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4738         set_load_weight(p);
4739         old_prio = p->prio;
4740         p->prio = effective_prio(p);
4741         delta = p->prio - old_prio;
4742
4743         if (on_rq) {
4744                 enqueue_task(rq, p, 0);
4745                 /*
4746                  * If the task increased its priority or is running and
4747                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4748                  */
4749                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4750                         resched_task(rq->curr);
4751         }
4752 out_unlock:
4753         task_rq_unlock(rq, &flags);
4754 }
4755 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4756
4757 /*
4758  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4759  * @p: task
4760  * @nice: nice value
4761  */
4762 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4763 {
4764         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4765         int nice_rlim = 20 - nice;
4766
4767         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4768                 capable(CAP_SYS_NICE));
4769 }
4770
4771 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4772
4773 /*
4774  * sys_nice - change the priority of the current process.
4775  * @increment: priority increment
4776  *
4777  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4778  * does similar things.
4779  */
4780 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4781 {
4782         long nice, retval;
4783
4784         /*
4785          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4786          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4787          * and we have a single winner.
4788          */
4789         if (increment < -40)
4790                 increment = -40;
4791         if (increment > 40)
4792                 increment = 40;
4793
4794         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4795         if (nice < -20)
4796                 nice = -20;
4797         if (nice > 19)
4798                 nice = 19;
4799
4800         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4801                 return -EPERM;
4802
4803         retval = security_task_setnice(current, nice);
4804         if (retval)
4805                 return retval;
4806
4807         set_user_nice(current, nice);
4808         return 0;
4809 }
4810
4811 #endif
4812
4813 /**
4814  * task_prio - return the priority value of a given task.
4815  * @p: the task in question.
4816  *
4817  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4818  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4819  * around 0, value goes from -16 to +15.
4820  */
4821 int task_prio(const struct task_struct *p)
4822 {
4823         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4824 }
4825
4826 /**
4827  * task_nice - return the nice value of a given task.
4828  * @p: the task in question.
4829  */
4830 int task_nice(const struct task_struct *p)
4831 {
4832         return TASK_NICE(p);
4833 }
4834 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4835
4836 /**
4837  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4838  * @cpu: the processor in question.
4839  */
4840 int idle_cpu(int cpu)
4841 {
4842         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4843 }
4844
4845 /**
4846  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4847  * @cpu: the processor in question.
4848  */
4849 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4850 {
4851         return cpu_rq(cpu)->idle;
4852 }
4853
4854 /**
4855  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4856  * @pid: the pid in question.
4857  */
4858 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4859 {
4860         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4861 }
4862
4863 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4864 static void
4865 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4866 {
4867         BUG_ON(p->se.on_rq);
4868
4869         p->policy = policy;
4870         switch (p->policy) {
4871         case SCHED_NORMAL:
4872         case SCHED_BATCH:
4873         case SCHED_IDLE:
4874                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4875                 break;
4876         case SCHED_FIFO:
4877         case SCHED_RR:
4878                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4879                 break;
4880         }
4881
4882         p->rt_priority = prio;
4883         p->normal_prio = normal_prio(p);
4884         /* we are holding p->pi_lock already */
4885         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4886         set_load_weight(p);
4887 }
4888
4889 /**
4890  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4891  * @p: the task in question.
4892  * @policy: new policy.
4893  * @param: structure containing the new RT priority.
4894  *
4895  * NOTE that the task may be already dead.
4896  */
4897 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4898                        struct sched_param *param)
4899 {
4900         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4901         unsigned long flags;
4902         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4903         struct rq *rq;
4904
4905         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4906         BUG_ON(in_interrupt());
4907 recheck:
4908         /* double check policy once rq lock held */
4909         if (policy < 0)
4910                 policy = oldpolicy = p->policy;
4911         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4912                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4913                         policy != SCHED_IDLE)
4914                 return -EINVAL;
4915         /*
4916          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4917          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4918          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4919          */
4920         if (param->sched_priority < 0 ||
4921             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4922             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4923                 return -EINVAL;
4924         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4925                 return -EINVAL;
4926
4927         /*
4928          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4929          */
4930         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4931                 if (rt_policy(policy)) {
4932                         unsigned long rlim_rtprio;
4933
4934                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4935                                 return -ESRCH;
4936                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4937                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4938
4939                         /* can't set/change the rt policy */
4940                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4941                                 return -EPERM;
4942
4943                         /* can't increase priority */
4944                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4945                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4946                                 return -EPERM;
4947                 }
4948                 /*
4949                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4950                  * move out of SCHED_IDLE either:
4951                  */
4952                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4953                         return -EPERM;
4954
4955                 /* can't change other user's priorities */
4956                 if ((current->euid != p->euid) &&
4957                     (current->euid != p->uid))
4958                         return -EPERM;
4959         }
4960
4961 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4962         /*
4963          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4964          * assigned.
4965          */
4966         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4967                 return -EPERM;
4968 #endif
4969
4970         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4971         if (retval)
4972                 return retval;
4973         /*
4974          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4975          * changing the priority of the task:
4976          */
4977         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4978         /*
4979          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4980          * runqueue lock must be held.
4981          */
4982         rq = __task_rq_lock(p);
4983         /* recheck policy now with rq lock held */
4984         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4985                 policy = oldpolicy = -1;
4986                 __task_rq_unlock(rq);
4987                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4988                 goto recheck;
4989         }
4990         update_rq_clock(rq);
4991         on_rq = p->se.on_rq;
4992         running = task_current(rq, p);
4993         if (on_rq)
4994                 deactivate_task(rq, p, 0);
4995         if (running)
4996                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4997
4998         oldprio = p->prio;
4999         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5000
5001         if (running)
5002                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5003         if (on_rq) {
5004                 activate_task(rq, p, 0);
5005
5006                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5007         }
5008         __task_rq_unlock(rq);
5009         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5010
5011         rt_mutex_adjust_pi(p);
5012
5013         return 0;
5014 }
5015 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5016
5017 static int
5018 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5019 {
5020         struct sched_param lparam;
5021         struct task_struct *p;
5022         int retval;
5023
5024         if (!param || pid < 0)
5025                 return -EINVAL;
5026         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5027                 return -EFAULT;
5028
5029         rcu_read_lock();
5030         retval = -ESRCH;
5031         p = find_process_by_pid(pid);
5032         if (p != NULL)
5033                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5034         rcu_read_unlock();
5035
5036         return retval;
5037 }
5038
5039 /**
5040  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5041  * @pid: the pid in question.
5042  * @policy: new policy.
5043  * @param: structure containing the new RT priority.
5044  */
5045 asmlinkage long
5046 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5047 {
5048         /* negative values for policy are not valid */
5049         if (policy < 0)
5050                 return -EINVAL;
5051
5052         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5053 }
5054
5055 /**
5056  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5057  * @pid: the pid in question.
5058  * @param: structure containing the new RT priority.
5059  */
5060 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5061 {
5062         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5063 }
5064
5065 /**
5066  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5067  * @pid: the pid in question.
5068  */
5069 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5070 {
5071         struct task_struct *p;
5072         int retval;
5073
5074         if (pid < 0)
5075                 return -EINVAL;
5076
5077         retval = -ESRCH;
5078         read_lock(&tasklist_lock);
5079         p = find_process_by_pid(pid);
5080         if (p) {
5081                 retval = security_task_getscheduler(p);
5082                 if (!retval)
5083                         retval = p->policy;
5084         }
5085         read_unlock(&tasklist_lock);
5086         return retval;
5087 }
5088
5089 /**
5090  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5091  * @pid: the pid in question.
5092  * @param: structure containing the RT priority.
5093  */
5094 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5095 {
5096         struct sched_param lp;
5097         struct task_struct *p;
5098         int retval;
5099
5100         if (!param || pid < 0)
5101                 return -EINVAL;
5102
5103         read_lock(&tasklist_lock);
5104         p = find_process_by_pid(pid);
5105         retval = -ESRCH;
5106         if (!p)
5107                 goto out_unlock;
5108
5109         retval = security_task_getscheduler(p);
5110         if (retval)
5111                 goto out_unlock;
5112
5113         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5114         read_unlock(&tasklist_lock);
5115
5116         /*
5117          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5118          */
5119         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5120
5121         return retval;
5122
5123 out_unlock:
5124         read_unlock(&tasklist_lock);
5125         return retval;
5126 }
5127
5128 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5129 {
5130         cpumask_t cpus_allowed;
5131         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5132         struct task_struct *p;
5133         int retval;
5134
5135         get_online_cpus();
5136         read_lock(&tasklist_lock);
5137
5138         p = find_process_by_pid(pid);
5139         if (!p) {
5140                 read_unlock(&tasklist_lock);
5141                 put_online_cpus();
5142                 return -ESRCH;
5143         }
5144
5145         /*
5146          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5147          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5148          * usage count and then drop tasklist_lock.
5149          */
5150         get_task_struct(p);
5151         read_unlock(&tasklist_lock);
5152
5153         retval = -EPERM;
5154         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5155                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5156                 goto out_unlock;
5157
5158         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5159         if (retval)
5160                 goto out_unlock;
5161
5162         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5163         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5164  again:
5165         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5166
5167         if (!retval) {
5168                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5169                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5170                         /*
5171                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5172                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5173                          * cpuset's cpus_allowed
5174                          */
5175                         new_mask = cpus_allowed;
5176                         goto again;
5177                 }
5178         }
5179 out_unlock:
5180         put_task_struct(p);
5181         put_online_cpus();
5182         return retval;
5183 }
5184
5185 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5186                              cpumask_t *new_mask)
5187 {
5188         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5189                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5190         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5191                 len = sizeof(cpumask_t);
5192         }
5193         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5194 }
5195
5196 /**
5197  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5198  * @pid: pid of the process
5199  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5200  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5201  */
5202 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5203                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5204 {
5205         cpumask_t new_mask;
5206         int retval;
5207
5208         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5209         if (retval)
5210                 return retval;
5211
5212         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5213 }
5214
5215 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5216 {
5217         struct task_struct *p;
5218         int retval;
5219
5220         get_online_cpus();
5221         read_lock(&tasklist_lock);
5222
5223         retval = -ESRCH;
5224         p = find_process_by_pid(pid);
5225         if (!p)
5226                 goto out_unlock;
5227
5228         retval = security_task_getscheduler(p);
5229         if (retval)
5230                 goto out_unlock;
5231
5232         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5233
5234 out_unlock:
5235         read_unlock(&tasklist_lock);
5236         put_online_cpus();
5237
5238         return retval;
5239 }
5240
5241 /**
5242  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5243  * @pid: pid of the process
5244  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5245  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5246  */
5247 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5248                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5249 {
5250         int ret;
5251         cpumask_t mask;
5252
5253         if (len < sizeof(cpumask_t))
5254                 return -EINVAL;
5255
5256         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5257         if (ret < 0)
5258                 return ret;
5259
5260         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5261                 return -EFAULT;
5262
5263         return sizeof(cpumask_t);
5264 }
5265
5266 /**
5267  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5268  *
5269  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5270  * other threads running on this CPU then this function will return.
5271  */
5272 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5273 {
5274         struct rq *rq = this_rq_lock();
5275
5276         schedstat_inc(rq, yld_count);
5277         current->sched_class->yield_task(rq);
5278
5279         /*
5280          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5281          * no need to preempt or enable interrupts:
5282          */
5283         __release(rq->lock);
5284         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5285         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5286         preempt_enable_no_resched();
5287
5288         schedule();
5289
5290         return 0;
5291 }
5292
5293 static void __cond_resched(void)
5294 {
5295 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5296         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5297 #endif
5298         /*
5299          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5300          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5301          * cond_resched() call.
5302          */
5303         do {
5304                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5305                 schedule();
5306                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5307         } while (need_resched());
5308 }
5309
5310 int __sched _cond_resched(void)
5311 {
5312         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5313                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5314                 __cond_resched();
5315                 return 1;
5316         }
5317         return 0;
5318 }
5319 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5320
5321 /*
5322  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5323  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5324  *
5325  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5326  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5327  * spin_unlock(), once by hand).
5328  */
5329 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5330 {
5331         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5332         int ret = 0;
5333
5334         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5335                 spin_unlock(lock);
5336                 if (resched && need_resched())
5337                         __cond_resched();
5338                 else
5339                         cpu_relax();
5340                 ret = 1;
5341                 spin_lock(lock);
5342         }
5343         return ret;
5344 }
5345 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5346
5347 int __sched cond_resched_softirq(void)
5348 {
5349         BUG_ON(!in_softirq());
5350
5351         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5352                 local_bh_enable();
5353                 __cond_resched();
5354                 local_bh_disable();
5355                 return 1;
5356         }
5357         return 0;
5358 }
5359 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5360
5361 /**
5362  * yield - yield the current processor to other threads.
5363  *
5364  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5365  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5366  */
5367 void __sched yield(void)
5368 {
5369         set_current_state(TASK_RUNNING);
5370         sys_sched_yield();
5371 }
5372 EXPORT_SYMBOL(yield);
5373
5374 /*
5375  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5376  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5377  *
5378  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5379  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5380  */
5381 void __sched io_schedule(void)
5382 {
5383         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5384
5385         delayacct_blkio_start();
5386         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5387         schedule();
5388         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5389         delayacct_blkio_end();
5390 }
5391 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5392
5393 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5394 {
5395         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5396         long ret;
5397
5398         delayacct_blkio_start();
5399         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5400         ret = schedule_timeout(timeout);
5401         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5402         delayacct_blkio_end();
5403         return ret;
5404 }
5405
5406 /**
5407  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5408  * @policy: scheduling class.
5409  *
5410  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5411  * by a given scheduling class.
5412  */
5413 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5414 {
5415         int ret = -EINVAL;
5416
5417         switch (policy) {
5418         case SCHED_FIFO:
5419         case SCHED_RR:
5420                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5421                 break;
5422         case SCHED_NORMAL:
5423         case SCHED_BATCH:
5424         case SCHED_IDLE:
5425                 ret = 0;
5426                 break;
5427         }
5428         return ret;
5429 }
5430
5431 /**
5432  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5433  * @policy: scheduling class.
5434  *
5435  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5436  * by a given scheduling class.
5437  */
5438 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5439 {
5440         int ret = -EINVAL;
5441
5442         switch (policy) {
5443         case SCHED_FIFO:
5444         case SCHED_RR:
5445                 ret = 1;
5446                 break;
5447         case SCHED_NORMAL:
5448         case SCHED_BATCH:
5449         case SCHED_IDLE:
5450                 ret = 0;
5451         }
5452         return ret;
5453 }
5454
5455 /**
5456  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5457  * @pid: pid of the process.
5458  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5459  *
5460  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5461  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5462  */
5463 asmlinkage
5464 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5465 {
5466         struct task_struct *p;
5467         unsigned int time_slice;
5468         int retval;
5469         struct timespec t;
5470
5471         if (pid < 0)
5472                 return -EINVAL;
5473
5474         retval = -ESRCH;
5475         read_lock(&tasklist_lock);
5476         p = find_process_by_pid(pid);
5477         if (!p)
5478                 goto out_unlock;
5479
5480         retval = security_task_getscheduler(p);
5481         if (retval)
5482                 goto out_unlock;
5483
5484         /*
5485          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5486          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5487          */
5488         time_slice = 0;
5489         if (p->policy == SCHED_RR) {
5490                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5491         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5492                 struct sched_entity *se = &p->se;
5493                 unsigned long flags;
5494                 struct rq *rq;
5495
5496                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5497                 if (rq->cfs.load.weight)
5498                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5499                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5500         }
5501         read_unlock(&tasklist_lock);
5502         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5503         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5504         return retval;
5505
5506 out_unlock:
5507         read_unlock(&tasklist_lock);
5508         return retval;
5509 }
5510
5511 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5512
5513 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5514 {
5515         unsigned long free = 0;
5516         unsigned state;
5517
5518         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5519         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5520                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5521 #if BITS_PER_LONG == 32
5522         if (state == TASK_RUNNING)
5523                 printk(KERN_CONT " running  ");
5524         else
5525                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5526 #else
5527         if (state == TASK_RUNNING)
5528                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5529         else
5530                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5531 #endif
5532 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5533         {
5534                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5535                 while (!*n)
5536                         n++;
5537                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5538         }
5539 #endif
5540         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5541                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5542
5543         show_stack(p, NULL);
5544 }
5545
5546 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5547 {
5548         struct task_struct *g, *p;
5549
5550 #if BITS_PER_LONG == 32
5551         printk(KERN_INFO
5552                 "  task                PC stack   pid father\n");
5553 #else
5554         printk(KERN_INFO
5555                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5556 #endif
5557         read_lock(&tasklist_lock);
5558         do_each_thread(g, p) {
5559                 /*
5560                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5561                  * console might take alot of time:
5562                  */
5563                 touch_nmi_watchdog();
5564                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5565                         sched_show_task(p);
5566         } while_each_thread(g, p);
5567
5568         touch_all_softlockup_watchdogs();
5569
5570 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5571         sysrq_sched_debug_show();
5572 #endif
5573         read_unlock(&tasklist_lock);
5574         /*
5575          * Only show locks if all tasks are dumped:
5576          */
5577         if (state_filter == -1)
5578                 debug_show_all_locks();
5579 }
5580
5581 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5582 {
5583         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5584 }
5585
5586 /**
5587  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5588  * @idle: task in question
5589  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5590  *
5591  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5592  * flag, to make booting more robust.
5593  */
5594 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5595 {
5596         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5597         unsigned long flags;
5598
5599         __sched_fork(idle);
5600         idle->se.exec_start = sched_clock();
5601
5602         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5603         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5604         __set_task_cpu(idle, cpu);
5605
5606         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5607         rq->curr = rq->idle = idle;
5608 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5609         idle->oncpu = 1;
5610 #endif
5611         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5612
5613         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5614 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5615         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5616 #else
5617         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5618 #endif
5619         /*
5620          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5621          */
5622         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5623 }
5624
5625 /*
5626  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5627  * indicates which cpus entered this state. This is used
5628  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5629  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5630  * always be CPU_MASK_NONE.
5631  */
5632 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5633
5634 /*
5635  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5636  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5637  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5638  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5639  * number of CPUs.
5640  *
5641  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5642  */
5643 static inline void sched_init_granularity(void)
5644 {
5645         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5646         const unsigned long limit = 200000000;
5647
5648         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5649         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5650                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5651
5652         sysctl_sched_latency *= factor;
5653         if (sysctl_sched_latency > limit)
5654                 sysctl_sched_latency = limit;
5655
5656         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5657 }
5658
5659 #ifdef CONFIG_SMP
5660 /*
5661  * This is how migration works:
5662  *
5663  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5664  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5665  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5666  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5667  *    thread off the CPU)
5668  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5669  *    task is still in the wrong runqueue.
5670  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5671  *    it and puts it into the right queue.
5672  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5673  * 7) we wake up and the migration is done.
5674  */
5675
5676 /*
5677  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5678  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5679  * is removed from the allowed bitmask.
5680  *
5681  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5682  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5683  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5684  */
5685 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5686 {
5687         struct migration_req req;
5688         unsigned long flags;
5689         struct rq *rq;
5690         int ret = 0;
5691
5692         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5693         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5694                 ret = -EINVAL;
5695                 goto out;
5696         }
5697
5698         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5699                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5700                 ret = -EINVAL;
5701                 goto out;
5702         }
5703
5704         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5705                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5706         else {
5707                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5708                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5709         }
5710
5711         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5712         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5713                 goto out;
5714
5715         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5716                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5717                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5718                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5719                 wait_for_completion(&req.done);
5720                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5721                 return 0;
5722         }
5723 out:
5724         task_rq_unlock(rq, &flags);
5725
5726         return ret;
5727 }
5728 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5729
5730 /*
5731  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5732  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5733  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5734  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5735  *
5736  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5737  * as the task is no longer on this CPU.
5738  *
5739  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5740  */
5741 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5742 {
5743         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5744         int ret = 0, on_rq;
5745
5746         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5747                 return ret;
5748
5749         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5750         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5751
5752         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5753         /* Already moved. */
5754         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5755                 goto out;
5756         /* Affinity changed (again). */
5757         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5758                 goto out;
5759
5760         on_rq = p->se.on_rq;
5761         if (on_rq)
5762                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5763
5764         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5765         if (on_rq) {
5766                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5767                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5768         }
5769         ret = 1;
5770 out:
5771         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5772         return ret;
5773 }
5774
5775 /*
5776  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5777  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5778  * another runqueue.
5779  */
5780 static int migration_thread(void *data)
5781 {
5782         int cpu = (long)data;
5783         struct rq *rq;
5784
5785         rq = cpu_rq(cpu);
5786         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5787
5788         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5789         while (!kthread_should_stop()) {
5790                 struct migration_req *req;
5791                 struct list_head *head;
5792
5793                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5794
5795                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5796                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5797                         goto wait_to_die;
5798                 }
5799
5800                 if (rq->active_balance) {
5801                         active_load_balance(rq, cpu);
5802                         rq->active_balance = 0;
5803                 }
5804
5805                 head = &rq->migration_queue;
5806
5807                 if (list_empty(head)) {
5808                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5809                         schedule();
5810                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5811                         continue;
5812                 }
5813                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5814                 list_del_init(head->next);
5815
5816                 spin_unlock(&rq->lock);
5817                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5818                 local_irq_enable();
5819
5820                 complete(&req->done);
5821         }
5822         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5823         return 0;
5824
5825 wait_to_die:
5826         /* Wait for kthread_stop */
5827         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5828         while (!kthread_should_stop()) {
5829                 schedule();
5830                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5831         }
5832         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5833         return 0;
5834 }
5835
5836 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5837
5838 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5839 {
5840         int ret;
5841
5842         local_irq_disable();
5843         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5844         local_irq_enable();
5845         return ret;
5846 }
5847
5848 /*
5849  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5850  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5851  */
5852 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5853 {
5854         unsigned long flags;
5855         cpumask_t mask;
5856         struct rq *rq;
5857         int dest_cpu;
5858
5859         do {
5860                 /* On same node? */
5861                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5862                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5863                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5864
5865                 /* On any allowed CPU? */
5866                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5867                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5868
5869                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5870                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5871                         cpumask_t cpus_allowed;
5872
5873                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5874                         /*
5875                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5876                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5877                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5878                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5879                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5880                          */
5881                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5882                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5883                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5884                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5885
5886                         /*
5887                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5888                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5889                          * leave kernel.
5890                          */
5891                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5892                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5893                                        "longer affine to cpu%d\n",
5894                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5895                         }
5896                 }
5897         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5898 }
5899
5900 /*
5901  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5902  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5903  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5904  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5905  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5906  */
5907 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5908 {
5909         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
5910         unsigned long flags;
5911
5912         local_irq_save(flags);
5913         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5914         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5915         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5916         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5917         local_irq_restore(flags);
5918 }
5919
5920 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5921 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5922 {
5923         struct task_struct *p, *t;
5924
5925         read_lock(&tasklist_lock);
5926
5927         do_each_thread(t, p) {
5928                 if (p == current)
5929                         continue;
5930
5931                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5932                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5933         } while_each_thread(t, p);
5934
5935         read_unlock(&tasklist_lock);
5936 }
5937
5938 /*
5939  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5940  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5941  * Used by CPU offline code.
5942  */
5943 void sched_idle_next(void)
5944 {
5945         int this_cpu = smp_processor_id();
5946         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5947         struct task_struct *p = rq->idle;
5948         unsigned long flags;
5949
5950         /* cpu has to be offline */
5951         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5952
5953         /*
5954          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5955          * and interrupts disabled on the current cpu.
5956          */
5957         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5958
5959         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5960
5961         update_rq_clock(rq);
5962         activate_task(rq, p, 0);
5963
5964         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5965 }
5966
5967 /*
5968  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5969  * offline.
5970  */
5971 void idle_task_exit(void)
5972 {
5973         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5974
5975         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5976
5977         if (mm != &init_mm)
5978                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5979         mmdrop(mm);
5980 }
5981
5982 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5983 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5984 {
5985         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5986
5987         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5988         BUG_ON(!p->exit_state);
5989
5990         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5991         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5992
5993         get_task_struct(p);
5994
5995         /*
5996          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5997          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5998          * fine.
5999          */
6000         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6001         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6002         spin_lock_irq(&rq->lock);
6003
6004         put_task_struct(p);
6005 }
6006
6007 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6008 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6009 {
6010         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6011         struct task_struct *next;
6012
6013         for ( ; ; ) {
6014                 if (!rq->nr_running)
6015                         break;
6016                 update_rq_clock(rq);
6017                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6018                 if (!next)
6019                         break;
6020                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6021
6022         }
6023 }
6024 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6025
6026 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6027
6028 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6029         {
6030                 .procname       = "sched_domain",
6031                 .mode           = 0555,
6032         },
6033         {0, },
6034 };
6035
6036 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6037         {
6038                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6039                 .procname       = "kernel",
6040                 .mode           = 0555,
6041                 .child          = sd_ctl_dir,
6042         },
6043         {0, },
6044 };
6045
6046 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6047 {
6048         struct ctl_table *entry =
6049                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6050
6051         return entry;
6052 }
6053
6054 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6055 {
6056         struct ctl_table *entry;
6057
6058         /*
6059          * In the intermediate directories, both the child directory and
6060          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6061          * will always be set. In the lowest directory the names are
6062          * static strings and all have proc handlers.
6063          */
6064         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6065                 if (entry->child)
6066                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6067                 if (entry->proc_handler == NULL)
6068                         kfree(entry->procname);
6069         }
6070
6071         kfree(*tablep);
6072         *tablep = NULL;
6073 }
6074
6075 static void
6076 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6077                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6078                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6079 {
6080         entry->procname = procname;
6081         entry->data = data;
6082         entry->maxlen = maxlen;
6083         entry->mode = mode;
6084         entry->proc_handler = proc_handler;
6085 }
6086
6087 static struct ctl_table *
6088 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6089 {
6090         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6091
6092         if (table == NULL)
6093                 return NULL;
6094
6095         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6096                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6097         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6098                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6099         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6100                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6101         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6102                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6103         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6104                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6105         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6106                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6107         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6108                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6109         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6110                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6111         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6112                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6113         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6114                 &sd->cache_nice_tries,
6115                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6116         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6117                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6118         /* &table[11] is terminator */
6119
6120         return table;
6121 }
6122
6123 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6124 {
6125         struct ctl_table *entry, *table;
6126         struct sched_domain *sd;
6127         int domain_num = 0, i;
6128         char buf[32];
6129
6130         for_each_domain(cpu, sd)
6131                 domain_num++;
6132         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6133         if (table == NULL)
6134                 return NULL;
6135
6136         i = 0;
6137         for_each_domain(cpu, sd) {
6138                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6139                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6140                 entry->mode = 0555;
6141                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6142                 entry++;
6143                 i++;
6144         }
6145         return table;
6146 }
6147
6148 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6149 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6150 {
6151         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6152         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6153         char buf[32];
6154
6155         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6156         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6157
6158         if (entry == NULL)
6159                 return;
6160
6161         for_each_online_cpu(i) {
6162                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6163                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6164                 entry->mode = 0555;
6165                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6166                 entry++;
6167         }
6168
6169         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6170         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6171 }
6172
6173 /* may be called multiple times per register */
6174 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6175 {
6176         if (sd_sysctl_header)
6177                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6178         sd_sysctl_header = NULL;
6179         if (sd_ctl_dir[0].child)
6180                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6181 }
6182 #else
6183 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6184 {
6185 }
6186 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6187 {
6188 }
6189 #endif
6190
6191 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6192 {
6193         if (!rq->online) {
6194                 const struct sched_class *class;
6195
6196                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6197                 rq->online = 1;
6198
6199                 for_each_class(class) {
6200                         if (class->rq_online)
6201                                 class->rq_online(rq);
6202                 }
6203         }
6204 }
6205
6206 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6207 {
6208         if (rq->online) {
6209                 const struct sched_class *class;
6210
6211                 for_each_class(class) {
6212                         if (class->rq_offline)
6213                                 class->rq_offline(rq);
6214                 }
6215
6216                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6217                 rq->online = 0;
6218         }
6219 }
6220
6221 /*
6222  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6223  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6224  */
6225 static int __cpuinit
6226 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6227 {
6228         struct task_struct *p;
6229         int cpu = (long)hcpu;
6230         unsigned long flags;
6231         struct rq *rq;
6232
6233         switch (action) {
6234
6235         case CPU_UP_PREPARE:
6236         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6237                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6238                 if (IS_ERR(p))
6239                         return NOTIFY_BAD;
6240                 kthread_bind(p, cpu);
6241                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6242                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6243                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6244                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6245                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6246                 break;
6247
6248         case CPU_ONLINE:
6249         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6250                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6251                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6252
6253                 /* Update our root-domain */
6254                 rq = cpu_rq(cpu);
6255                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6256                 if (rq->rd) {
6257                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6258
6259                         set_rq_online(rq);
6260                 }
6261                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6262                 break;
6263
6264 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6265         case CPU_UP_CANCELED:
6266         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6267                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6268                         break;
6269                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6270                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6271                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6272                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6273                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6274                 break;
6275
6276         case CPU_DEAD:
6277         case CPU_DEAD_FROZEN:
6278                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6279                 migrate_live_tasks(cpu);
6280                 rq = cpu_rq(cpu);
6281                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6282                 rq->migration_thread = NULL;
6283                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6284                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6285                 update_rq_clock(rq);
6286                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6287                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6288                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6289                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6290                 migrate_dead_tasks(cpu);
6291                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6292                 cpuset_unlock();
6293                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6294                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6295
6296                 /*
6297                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6298                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6299                  * the requestors.
6300                  */
6301                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6302                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6303                         struct migration_req *req;
6304
6305                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6306                                          struct migration_req, list);
6307                         list_del_init(&req->list);
6308                         complete(&req->done);
6309                 }
6310                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6311                 break;
6312
6313         case CPU_DYING:
6314         case CPU_DYING_FROZEN:
6315                 /* Update our root-domain */
6316                 rq = cpu_rq(cpu);
6317                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6318                 if (rq->rd) {
6319                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6320                         set_rq_offline(rq);
6321                 }
6322                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6323                 break;
6324 #endif
6325         }
6326         return NOTIFY_OK;
6327 }
6328
6329 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6330  * happens before everything else.
6331  */
6332 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6333         .notifier_call = migration_call,
6334         .priority = 10
6335 };
6336
6337 void __init migration_init(void)
6338 {
6339         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6340         int err;
6341
6342         /* Start one for the boot CPU: */
6343         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6344         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6345         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6346         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6347 }
6348 #endif
6349
6350 #ifdef CONFIG_SMP
6351
6352 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6353
6354 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6355 {
6356         switch (lvl) {
6357         case SD_LV_NONE:
6358                         return "NONE";
6359         case SD_LV_SIBLING:
6360                         return "SIBLING";
6361         case SD_LV_MC:
6362                         return "MC";
6363         case SD_LV_CPU:
6364                         return "CPU";
6365         case SD_LV_NODE:
6366                         return "NODE";
6367         case SD_LV_ALLNODES:
6368                         return "ALLNODES";
6369         case SD_LV_MAX:
6370                         return "MAX";
6371
6372         }
6373         return "MAX";
6374 }
6375
6376 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6377                                   cpumask_t *groupmask)
6378 {
6379         struct sched_group *group = sd->groups;
6380         char str[256];
6381
6382         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6383         cpus_clear(*groupmask);
6384
6385         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6386
6387         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6388                 printk("does not load-balance\n");
6389                 if (sd->parent)
6390                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6391                                         " has parent");
6392                 return -1;
6393         }
6394
6395         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6396                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6397
6398         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6399                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6400                                 "CPU%d\n", cpu);
6401         }
6402         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6403                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6404                                 " CPU%d\n", cpu);
6405         }
6406
6407         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6408         do {
6409                 if (!group) {
6410                         printk("\n");
6411                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6412                         break;
6413                 }
6414
6415                 if (!group->__cpu_power) {
6416                         printk(KERN_CONT "\n");
6417                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6418                                         "set\n");
6419                         break;
6420                 }
6421
6422                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6423                         printk(KERN_CONT "\n");
6424                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6425                         break;
6426                 }
6427
6428                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6429                         printk(KERN_CONT "\n");
6430                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6431                         break;
6432                 }
6433
6434                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6435
6436                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6437                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6438
6439                 group = group->next;
6440         } while (group != sd->groups);
6441         printk(KERN_CONT "\n");
6442
6443         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6444                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6445
6446         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6447                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6448                         "of domain->span\n");
6449         return 0;
6450 }
6451
6452 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6453 {
6454         cpumask_t *groupmask;
6455         int level = 0;
6456
6457         if (!sd) {
6458                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6459                 return;
6460         }
6461
6462         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6463
6464         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6465         if (!groupmask) {
6466                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6467                 return;
6468         }
6469
6470         for (;;) {
6471                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6472                         break;
6473                 level++;
6474                 sd = sd->parent;
6475                 if (!sd)
6476                         break;
6477         }
6478         kfree(groupmask);
6479 }
6480 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6481 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6482 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6483
6484 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6485 {
6486         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6487                 return 1;
6488
6489         /* Following flags need at least 2 groups */
6490         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6491                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6492                          SD_BALANCE_FORK |
6493                          SD_BALANCE_EXEC |
6494                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6495                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6496                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6497                         return 0;
6498         }
6499
6500         /* Following flags don't use groups */
6501         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6502                          SD_WAKE_AFFINE |
6503                          SD_WAKE_BALANCE))
6504                 return 0;
6505
6506         return 1;
6507 }
6508
6509 static int
6510 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6511 {
6512         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6513
6514         if (sd_degenerate(parent))
6515                 return 1;
6516
6517         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6518                 return 0;
6519
6520         /* Does parent contain flags not in child? */
6521         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6522         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6523                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6524         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6525         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6526                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6527                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6528                                 SD_BALANCE_FORK |
6529                                 SD_BALANCE_EXEC |
6530                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6531                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6532         }
6533         if (~cflags & pflags)
6534                 return 0;
6535
6536         return 1;
6537 }
6538
6539 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6540 {
6541         unsigned long flags;
6542
6543         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6544
6545         if (rq->rd) {
6546                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6547
6548                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6549                         set_rq_offline(rq);
6550
6551                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6552
6553                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6554                         kfree(old_rd);
6555         }
6556
6557         atomic_inc(&rd->refcount);
6558         rq->rd = rd;
6559
6560         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6561         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6562                 set_rq_online(rq);
6563
6564         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6565 }
6566
6567 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6568 {
6569         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6570
6571         cpus_clear(rd->span);
6572         cpus_clear(rd->online);
6573
6574         cpupri_init(&rd->cpupri);
6575 }
6576
6577 static void init_defrootdomain(void)
6578 {
6579         init_rootdomain(&def_root_domain);
6580         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6581 }
6582
6583 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6584 {
6585         struct root_domain *rd;
6586
6587         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6588         if (!rd)
6589                 return NULL;
6590
6591         init_rootdomain(rd);
6592
6593         return rd;
6594 }
6595
6596 /*
6597  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6598  * hold the hotplug lock.
6599  */
6600 static void
6601 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6602 {
6603         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6604         struct sched_domain *tmp;
6605
6606         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6607         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6608                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6609                 if (!parent)
6610                         break;
6611                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6612                         tmp->parent = parent->parent;
6613                         if (parent->parent)
6614                                 parent->parent->child = tmp;
6615                 }
6616         }
6617
6618         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6619                 sd = sd->parent;
6620                 if (sd)
6621                         sd->child = NULL;
6622         }
6623
6624         sched_domain_debug(sd, cpu);
6625
6626         rq_attach_root(rq, rd);
6627         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6628 }
6629
6630 /* cpus with isolated domains */
6631 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6632
6633 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6634 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6635 {
6636         int ints[NR_CPUS], i;
6637
6638         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6639         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6640         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6641                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6642                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6643         return 1;
6644 }
6645
6646 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6647
6648 /*
6649  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6650  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6651  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6652  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6653  *
6654  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6655  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6656  * and ->cpu_power to 0.
6657  */
6658 static void
6659 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6660                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6661                                         struct sched_group **sg,
6662                                         cpumask_t *tmpmask),
6663                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6664 {
6665         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6666         int i;
6667
6668         cpus_clear(*covered);
6669
6670         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6671                 struct sched_group *sg;
6672                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6673                 int j;
6674
6675                 if (cpu_isset(i, *covered))
6676                         continue;
6677
6678                 cpus_clear(sg->cpumask);
6679                 sg->__cpu_power = 0;
6680
6681                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6682                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6683                                 continue;
6684
6685                         cpu_set(j, *covered);
6686                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6687                 }
6688                 if (!first)
6689                         first = sg;
6690                 if (last)
6691                         last->next = sg;
6692                 last = sg;
6693         }
6694         last->next = first;
6695 }
6696
6697 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6698
6699 #ifdef CONFIG_NUMA
6700
6701 /**
6702  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6703  * @node: node whose sched_domain we're building
6704  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6705  *
6706  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6707  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6708  *
6709  * Should use nodemask_t.
6710  */
6711 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6712 {
6713         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6714
6715         min_val = INT_MAX;
6716
6717         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6718                 /* Start at @node */
6719                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6720
6721                 if (!nr_cpus_node(n))
6722                         continue;
6723
6724                 /* Skip already used nodes */
6725                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6726                         continue;
6727
6728                 /* Simple min distance search */
6729                 val = node_distance(node, n);
6730
6731                 if (val < min_val) {
6732                         min_val = val;
6733                         best_node = n;
6734                 }
6735         }
6736
6737         node_set(best_node, *used_nodes);
6738         return best_node;
6739 }
6740
6741 /**
6742  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6743  * @node: node whose cpumask we're constructing
6744  * @span: resulting cpumask
6745  *
6746  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6747  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6748  * out optimally.
6749  */
6750 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6751 {
6752         nodemask_t used_nodes;
6753         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6754         int i;
6755
6756         cpus_clear(*span);
6757         nodes_clear(used_nodes);
6758
6759         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6760         node_set(node, used_nodes);
6761
6762         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6763                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6764
6765                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6766                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6767         }
6768 }
6769 #endif /* CONFIG_NUMA */
6770
6771 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6772
6773 /*
6774  * SMT sched-domains:
6775  */
6776 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6777 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6778 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6779
6780 static int
6781 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6782                  cpumask_t *unused)
6783 {
6784         if (sg)
6785                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6786         return cpu;
6787 }
6788 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6789
6790 /*
6791  * multi-core sched-domains:
6792  */
6793 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6794 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6795 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6796 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6797
6798 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6799 static int
6800 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6801                   cpumask_t *mask)
6802 {
6803         int group;
6804
6805         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6806         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6807         group = first_cpu(*mask);
6808         if (sg)
6809                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6810         return group;
6811 }
6812 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6813 static int
6814 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6815                   cpumask_t *unused)
6816 {
6817         if (sg)
6818                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6819         return cpu;
6820 }
6821 #endif
6822
6823 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6824 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6825
6826 static int
6827 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6828                   cpumask_t *mask)
6829 {
6830         int group;
6831 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6832         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6833         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6834         group = first_cpu(*mask);
6835 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6836         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6837         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6838         group = first_cpu(*mask);
6839 #else
6840         group = cpu;
6841 #endif
6842         if (sg)
6843                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6844         return group;
6845 }
6846
6847 #ifdef CONFIG_NUMA
6848 /*
6849  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6850  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6851  * gets dynamically allocated.
6852  */
6853 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6854 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6855
6856 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6857 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6858
6859 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6860                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6861 {
6862         int group;
6863
6864         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6865         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6866         group = first_cpu(*nodemask);
6867
6868         if (sg)
6869                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6870         return group;
6871 }
6872
6873 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6874 {
6875         struct sched_group *sg = group_head;
6876         int j;
6877
6878         if (!sg)
6879                 return;
6880         do {
6881                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6882                         struct sched_domain *sd;
6883
6884                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6885                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6886                                 /*
6887                                  * Only add "power" once for each
6888                                  * physical package.
6889                                  */
6890                                 continue;
6891                         }
6892
6893                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6894                 }
6895                 sg = sg->next;
6896         } while (sg != group_head);
6897 }
6898 #endif /* CONFIG_NUMA */
6899
6900 #ifdef CONFIG_NUMA
6901 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6902 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6903 {
6904         int cpu, i;
6905
6906         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6907                 struct sched_group **sched_group_nodes
6908                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6909
6910                 if (!sched_group_nodes)
6911                         continue;
6912
6913                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6914                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6915
6916                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
6917                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6918                         if (cpus_empty(*nodemask))
6919                                 continue;
6920
6921                         if (sg == NULL)
6922                                 continue;
6923                         sg = sg->next;
6924 next_sg:
6925                         oldsg = sg;
6926                         sg = sg->next;
6927                         kfree(oldsg);
6928                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6929                                 goto next_sg;
6930                 }
6931                 kfree(sched_group_nodes);
6932                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6933         }
6934 }
6935 #else /* !CONFIG_NUMA */
6936 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6937 {
6938 }
6939 #endif /* CONFIG_NUMA */
6940
6941 /*
6942  * Initialize sched groups cpu_power.
6943  *
6944  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6945  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6946  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6947  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6948  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6949  * less cpu_power.
6950  *
6951  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6952  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6953  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6954  */
6955 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6956 {
6957         struct sched_domain *child;
6958         struct sched_group *group;
6959
6960         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6961
6962         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6963                 return;
6964
6965         child = sd->child;
6966
6967         sd->groups->__cpu_power = 0;
6968
6969         /*
6970          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6971          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6972          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6973          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6974          * same sched domain.
6975          */
6976         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6977                        (child->flags &
6978                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6979                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6980                 return;
6981         }
6982
6983         /*
6984          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6985          */
6986         group = child->groups;
6987         do {
6988                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6989                 group = group->next;
6990         } while (group != child->groups);
6991 }
6992
6993 /*
6994  * Initializers for schedule domains
6995  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6996  */
6997
6998 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6999 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7000 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7001 {                                                               \
7002         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7003         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7004         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7005 }
7006
7007 SD_INIT_FUNC(CPU)
7008 #ifdef CONFIG_NUMA
7009  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7010  SD_INIT_FUNC(NODE)
7011 #endif
7012 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7013  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7014 #endif
7015 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7016  SD_INIT_FUNC(MC)
7017 #endif
7018
7019 /*
7020  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7021  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7022  * if the amount of space is significant.
7023  */
7024 struct allmasks {
7025         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7026         union {
7027                 cpumask_t nodemask;
7028                 cpumask_t this_sibling_map;
7029                 cpumask_t this_core_map;
7030         };
7031         cpumask_t send_covered;
7032
7033 #ifdef CONFIG_NUMA
7034         cpumask_t domainspan;
7035         cpumask_t covered;
7036         cpumask_t notcovered;
7037 #endif
7038 };
7039
7040 #if     NR_CPUS > 128
7041 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7042 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7043 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7044 #else
7045 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7046 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7047 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7048 #endif
7049
7050 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7051                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7052
7053 static int default_relax_domain_level = -1;
7054
7055 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7056 {
7057         unsigned long val;
7058
7059         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7060         if (val < SD_LV_MAX)
7061                 default_relax_domain_level = val;
7062
7063         return 1;
7064 }
7065 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7066
7067 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7068                                  struct sched_domain_attr *attr)
7069 {
7070         int request;
7071
7072         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7073                 if (default_relax_domain_level < 0)
7074                         return;
7075                 else
7076                         request = default_relax_domain_level;
7077         } else
7078                 request = attr->relax_domain_level;
7079         if (request < sd->level) {
7080                 /* turn off idle balance on this domain */
7081                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7082         } else {
7083                 /* turn on idle balance on this domain */
7084                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7085         }
7086 }
7087
7088 /*
7089  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7090  * to the individual cpus
7091  */
7092 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7093                                  struct sched_domain_attr *attr)
7094 {
7095         int i;
7096         struct root_domain *rd;
7097         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7098         cpumask_t *tmpmask;
7099 #ifdef CONFIG_NUMA
7100         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7101         int sd_allnodes = 0;
7102
7103         /*
7104          * Allocate the per-node list of sched groups
7105          */
7106         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7107                                     GFP_KERNEL);
7108         if (!sched_group_nodes) {
7109                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7110                 return -ENOMEM;
7111         }
7112 #endif
7113
7114         rd = alloc_rootdomain();
7115         if (!rd) {
7116                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7117 #ifdef CONFIG_NUMA
7118                 kfree(sched_group_nodes);
7119 #endif
7120                 return -ENOMEM;
7121         }
7122
7123 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7124         /* get space for all scratch cpumask variables */
7125         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7126         if (!allmasks) {
7127                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7128                 kfree(rd);
7129 #ifdef CONFIG_NUMA
7130                 kfree(sched_group_nodes);
7131 #endif
7132                 return -ENOMEM;
7133         }
7134 #endif
7135         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7136
7137
7138 #ifdef CONFIG_NUMA
7139         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7140 #endif
7141
7142         /*
7143          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7144          */
7145         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7146                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7147                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7148
7149                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7150                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7151
7152 #ifdef CONFIG_NUMA
7153                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7154                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7155                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7156                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7157                         set_domain_attribute(sd, attr);
7158                         sd->span = *cpu_map;
7159                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7160                         p = sd;
7161                         sd_allnodes = 1;
7162                 } else
7163                         p = NULL;
7164
7165                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7166                 SD_INIT(sd, NODE);
7167                 set_domain_attribute(sd, attr);
7168                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7169                 sd->parent = p;
7170                 if (p)
7171                         p->child = sd;
7172                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7173 #endif
7174
7175                 p = sd;
7176                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7177                 SD_INIT(sd, CPU);
7178                 set_domain_attribute(sd, attr);
7179                 sd->span = *nodemask;
7180                 sd->parent = p;
7181                 if (p)
7182                         p->child = sd;
7183                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7184
7185 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7186                 p = sd;
7187                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7188                 SD_INIT(sd, MC);
7189                 set_domain_attribute(sd, attr);
7190                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7191                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7192                 sd->parent = p;
7193                 p->child = sd;
7194                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7195 #endif
7196
7197 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7198                 p = sd;
7199                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7200                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7201                 set_domain_attribute(sd, attr);
7202                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7203                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7204                 sd->parent = p;
7205                 p->child = sd;
7206                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7207 #endif
7208         }
7209
7210 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7211         /* Set up CPU (sibling) groups */
7212         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7213                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7214                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7215
7216                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7217                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7218                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7219                         continue;
7220
7221                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7222                                         &cpu_to_cpu_group,
7223                                         send_covered, tmpmask);
7224         }
7225 #endif
7226
7227 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7228         /* Set up multi-core groups */
7229         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7230                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7231                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7232
7233                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7234                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7235                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7236                         continue;
7237
7238                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7239                                         &cpu_to_core_group,
7240                                         send_covered, tmpmask);
7241         }
7242 #endif
7243
7244         /* Set up physical groups */
7245         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7246                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7247                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7248
7249                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7250                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7251                 if (cpus_empty(*nodemask))
7252                         continue;
7253
7254                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7255                                         &cpu_to_phys_group,
7256                                         send_covered, tmpmask);
7257         }
7258
7259 #ifdef CONFIG_NUMA
7260         /* Set up node groups */
7261         if (sd_allnodes) {
7262                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7263
7264                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7265                                         &cpu_to_allnodes_group,
7266                                         send_covered, tmpmask);
7267         }
7268
7269         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7270                 /* Set up node groups */
7271                 struct sched_group *sg, *prev;
7272                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7273                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7274                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7275                 int j;
7276
7277                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7278                 cpus_clear(*covered);
7279
7280                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7281                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7282                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7283                         continue;
7284                 }
7285
7286                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7287                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7288
7289                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7290                 if (!sg) {
7291                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7292                                 "node %d\n", i);
7293                         goto error;
7294                 }
7295                 sched_group_nodes[i] = sg;
7296                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7297                         struct sched_domain *sd;
7298
7299                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7300                         sd->groups = sg;
7301                 }
7302                 sg->__cpu_power = 0;
7303                 sg->cpumask = *nodemask;
7304                 sg->next = sg;
7305                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7306                 prev = sg;
7307
7308                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7309                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7310                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7311                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7312
7313                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7314                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7315                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7316                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7317                                 break;
7318
7319                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7320                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7321                                 continue;
7322
7323                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7324                                           GFP_KERNEL, i);
7325                         if (!sg) {
7326                                 printk(KERN_WARNING
7327                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7328                                 goto error;
7329                         }
7330                         sg->__cpu_power = 0;
7331                         sg->cpumask = *tmpmask;
7332                         sg->next = prev->next;
7333                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7334                         prev->next = sg;
7335                         prev = sg;
7336                 }
7337         }
7338 #endif
7339
7340         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7341 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7342         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7343                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7344
7345                 init_sched_groups_power(i, sd);
7346         }
7347 #endif
7348 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7349         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7350                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7351
7352                 init_sched_groups_power(i, sd);
7353         }
7354 #endif
7355
7356         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7357                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7358
7359                 init_sched_groups_power(i, sd);
7360         }
7361
7362 #ifdef CONFIG_NUMA
7363         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7364                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7365
7366         if (sd_allnodes) {
7367                 struct sched_group *sg;
7368
7369                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7370                                                                 tmpmask);
7371                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7372         }
7373 #endif
7374
7375         /* Attach the domains */
7376         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7377                 struct sched_domain *sd;
7378 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7379                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7380 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7381                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7382 #else
7383                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7384 #endif
7385                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7386         }
7387
7388         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7389         return 0;
7390
7391 #ifdef CONFIG_NUMA
7392 error:
7393         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7394         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7395         return -ENOMEM;
7396 #endif
7397 }
7398
7399 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7400 {
7401         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7402 }
7403
7404 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7405 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7406 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7407                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7408
7409 /*
7410  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7411  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7412  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7413  */
7414 static cpumask_t fallback_doms;
7415
7416 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7417 {
7418 }
7419
7420 /*
7421  * Free current domain masks.
7422  * Called after all cpus are attached to NULL domain.
7423  */
7424 static void free_sched_domains(void)
7425 {
7426         ndoms_cur = 0;
7427         if (doms_cur != &fallback_doms)
7428                 kfree(doms_cur);
7429         doms_cur = &fallback_doms;
7430 }
7431
7432 /*
7433  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7434  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7435  * exclude other special cases in the future.
7436  */
7437 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7438 {
7439         int err;
7440
7441         arch_update_cpu_topology();
7442         ndoms_cur = 1;
7443         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7444         if (!doms_cur)
7445                 doms_cur = &fallback_doms;
7446         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7447         dattr_cur = NULL;
7448         err = build_sched_domains(doms_cur);
7449         register_sched_domain_sysctl();
7450
7451         return err;
7452 }
7453
7454 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7455                                        cpumask_t *tmpmask)
7456 {
7457         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7458 }
7459
7460 /*
7461  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7462  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7463  */
7464 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7465 {
7466         cpumask_t tmpmask;
7467         int i;
7468
7469         unregister_sched_domain_sysctl();
7470
7471         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7472                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7473         synchronize_sched();
7474         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7475 }
7476
7477 /* handle null as "default" */
7478 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7479                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7480 {
7481         struct sched_domain_attr tmp;
7482
7483         /* fast path */
7484         if (!new && !cur)
7485                 return 1;
7486
7487         tmp = SD_ATTR_INIT;
7488         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7489                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7490                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7491 }
7492
7493 /*
7494  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7495  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7496  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7497  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7498  *
7499  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7500  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7501  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7502  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7503  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7504  * it as it is.
7505  *
7506  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7507  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7508  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7509  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7510  * 'fallback_doms'.
7511  *
7512  * Call with hotplug lock held
7513  */
7514 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7515                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7516 {
7517         int i, j;
7518
7519         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7520
7521         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7522         unregister_sched_domain_sysctl();
7523
7524         if (doms_new == NULL) {
7525                 ndoms_new = 1;
7526                 doms_new = &fallback_doms;
7527                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7528                 dattr_new = NULL;
7529         }
7530
7531         /* Destroy deleted domains */
7532         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7533                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7534                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7535                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7536                                 goto match1;
7537                 }
7538                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7539                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7540 match1:
7541                 ;
7542         }
7543
7544         /* Build new domains */
7545         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7546                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7547                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7548                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7549                                 goto match2;
7550                 }
7551                 /* no match - add a new doms_new */
7552                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7553                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7554 match2:
7555                 ;
7556         }
7557
7558         /* Remember the new sched domains */
7559         if (doms_cur != &fallback_doms)
7560                 kfree(doms_cur);
7561         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7562         doms_cur = doms_new;
7563         dattr_cur = dattr_new;
7564         ndoms_cur = ndoms_new;
7565
7566         register_sched_domain_sysctl();
7567
7568         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7569 }
7570
7571 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7572 int arch_reinit_sched_domains(void)
7573 {
7574         int err;
7575
7576         get_online_cpus();
7577         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7578         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7579         free_sched_domains();
7580         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7581         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7582         put_online_cpus();
7583
7584         return err;
7585 }
7586
7587 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7588 {
7589         int ret;
7590
7591         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7592                 return -EINVAL;
7593
7594         if (smt)
7595                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7596         else
7597                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7598
7599         ret = arch_reinit_sched_domains();
7600
7601         return ret ? ret : count;
7602 }
7603
7604 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7605 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7606 {
7607         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7608 }
7609 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7610                                             const char *buf, size_t count)
7611 {
7612         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7613 }
7614 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7615                    sched_mc_power_savings_store);
7616 #endif
7617
7618 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7619 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7620 {
7621         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7622 }
7623 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7624                                              const char *buf, size_t count)
7625 {
7626         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7627 }
7628 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7629                    sched_smt_power_savings_store);
7630 #endif
7631
7632 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7633 {
7634         int err = 0;
7635
7636 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7637         if (smt_capable())
7638                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7639                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7640 #endif
7641 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7642         if (!err && mc_capable())
7643                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7644                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7645 #endif
7646         return err;
7647 }
7648 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7649
7650 /*
7651  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7652  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7653  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7654  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7655  */
7656 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7657                                 unsigned long action, void *hcpu)
7658 {
7659         int cpu = (int)(long)hcpu;
7660
7661         switch (action) {
7662         case CPU_DOWN_PREPARE:
7663         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7664                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7665                 /* fall-through */
7666         case CPU_UP_PREPARE:
7667         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7668                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7669                 free_sched_domains();
7670                 return NOTIFY_OK;
7671
7672
7673         case CPU_DOWN_FAILED:
7674         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7675         case CPU_ONLINE:
7676         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7677                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7678                 /* fall-through */
7679         case CPU_UP_CANCELED:
7680         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7681         case CPU_DEAD:
7682         case CPU_DEAD_FROZEN:
7683                 /*
7684                  * Fall through and re-initialise the domains.
7685                  */
7686                 break;
7687         default:
7688                 return NOTIFY_DONE;
7689         }
7690
7691 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7692         /*
7693          * Create default domain partitioning if cpusets are disabled.
7694          * Otherwise we let cpusets rebuild the domains based on the
7695          * current setup.
7696          */
7697
7698         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7699         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7700 #endif
7701
7702         return NOTIFY_OK;
7703 }
7704
7705 void __init sched_init_smp(void)
7706 {
7707         cpumask_t non_isolated_cpus;
7708
7709 #if defined(CONFIG_NUMA)
7710         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7711                                                                 GFP_KERNEL);
7712         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7713 #endif
7714         get_online_cpus();
7715         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7716         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7717         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7718         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7719                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7720         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7721         put_online_cpus();
7722         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7723         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7724         init_hrtick();
7725
7726         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7727         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7728                 BUG();
7729         sched_init_granularity();
7730 }
7731 #else
7732 void __init sched_init_smp(void)
7733 {
7734         sched_init_granularity();
7735 }
7736 #endif /* CONFIG_SMP */
7737
7738 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7739 {
7740         return in_lock_functions(addr) ||
7741                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7742                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7743 }
7744
7745 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7746 {
7747         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7748         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7749 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7750         cfs_rq->rq = rq;
7751 #endif
7752         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7753 }
7754
7755 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7756 {
7757         struct rt_prio_array *array;
7758         int i;
7759
7760         array = &rt_rq->active;
7761         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7762                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7763                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7764         }
7765         /* delimiter for bitsearch: */
7766         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7767
7768 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7769         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7770 #endif
7771 #ifdef CONFIG_SMP
7772         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7773         rt_rq->overloaded = 0;
7774 #endif
7775
7776         rt_rq->rt_time = 0;
7777         rt_rq->rt_throttled = 0;
7778         rt_rq->rt_runtime = 0;
7779         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7780
7781 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7782         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7783         rt_rq->rq = rq;
7784 #endif
7785 }
7786
7787 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7788 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7789                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7790                                 struct sched_entity *parent)
7791 {
7792         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7793         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7794         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7795         cfs_rq->tg = tg;
7796         if (add)
7797                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7798
7799         tg->se[cpu] = se;
7800         /* se could be NULL for init_task_group */
7801         if (!se)
7802                 return;
7803
7804         if (!parent)
7805                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7806         else
7807                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7808
7809         se->my_q = cfs_rq;
7810         se->load.weight = tg->shares;
7811         se->load.inv_weight = 0;
7812         se->parent = parent;
7813 }
7814 #endif
7815
7816 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7817 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7818                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7819                 struct sched_rt_entity *parent)
7820 {
7821         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7822
7823         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7824         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7825         rt_rq->tg = tg;
7826         rt_rq->rt_se = rt_se;
7827         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7828         if (add)
7829                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7830
7831         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7832         if (!rt_se)
7833                 return;
7834
7835         if (!parent)
7836                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7837         else
7838                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7839
7840         rt_se->my_q = rt_rq;
7841         rt_se->parent = parent;
7842         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7843 }
7844 #endif
7845
7846 void __init sched_init(void)
7847 {
7848         int i, j;
7849         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7850
7851 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7852         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7853 #endif
7854 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7855         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7856 #endif
7857 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7858         alloc_size *= 2;
7859 #endif
7860         /*
7861          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
7862          * we use alloc_bootmem().
7863          */
7864         if (alloc_size) {
7865                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
7866
7867 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7868                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7869                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7870
7871                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7872                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7873
7874 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7875                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7876                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7877
7878                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7879                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7880 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7881 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7882 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7883                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7884                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7885
7886                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7887                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7888
7889 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7890                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7891                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7892
7893                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7894                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7895 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7896 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7897         }
7898
7899 #ifdef CONFIG_SMP
7900         init_defrootdomain();
7901 #endif
7902
7903         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7904                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7905
7906 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7907         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7908                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7909 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7910         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7911                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
7912 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7913 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7914
7915 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7916         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7917         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7918
7919 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7920         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7921         init_task_group.parent = &root_task_group;
7922         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
7923 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7924 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
7925
7926         for_each_possible_cpu(i) {
7927                 struct rq *rq;
7928
7929                 rq = cpu_rq(i);
7930                 spin_lock_init(&rq->lock);
7931                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7932                 rq->nr_running = 0;
7933                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7934                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7935 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7936                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7937                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7938 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7939                 /*
7940                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7941                  *
7942                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7943                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7944                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7945                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7946                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7947                  * (se->load.weight).
7948                  *
7949                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7950                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7951                  * then A0's share of the cpu resource is:
7952                  *
7953                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7954                  *
7955                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7956                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7957                  */
7958                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7959 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7960                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
7961                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
7962                 /*
7963                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
7964                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
7965                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
7966                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
7967                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
7968                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
7969                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
7970                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
7971                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
7972                  */
7973                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
7974                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7975                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
7976                                 root_task_group.se[i]);
7977
7978 #endif
7979 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7980
7981                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7982 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7983                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7984 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7985                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7986 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7987                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
7988                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
7989                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7990                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
7991                                 root_task_group.rt_se[i]);
7992 #endif
7993 #endif
7994
7995                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7996                         rq->cpu_load[j] = 0;
7997 #ifdef CONFIG_SMP
7998                 rq->sd = NULL;
7999                 rq->rd = NULL;
8000                 rq->active_balance = 0;
8001                 rq->next_balance = jiffies;
8002                 rq->push_cpu = 0;
8003                 rq->cpu = i;
8004                 rq->online = 0;
8005                 rq->migration_thread = NULL;
8006                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8007                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8008 #endif
8009                 init_rq_hrtick(rq);
8010                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8011         }
8012
8013         set_load_weight(&init_task);
8014
8015 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8016         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8017 #endif
8018
8019 #ifdef CONFIG_SMP
8020         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8021 #endif
8022
8023 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8024         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8025 #endif
8026
8027         /*
8028          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8029          */
8030         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8031         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8032
8033         /*
8034          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8035          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8036          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8037          * when this runqueue becomes "idle".
8038          */
8039         init_idle(current, smp_processor_id());
8040         /*
8041          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8042          */
8043         current->sched_class = &fair_sched_class;
8044
8045         scheduler_running = 1;
8046 }
8047
8048 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8049 void __might_sleep(char *file, int line)
8050 {
8051 #ifdef in_atomic
8052         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8053
8054         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8055             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8056                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8057                         return;
8058                 prev_jiffy = jiffies;
8059                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8060                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8061                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8062                         in_atomic(), irqs_disabled());
8063                 debug_show_held_locks(current);
8064                 if (irqs_disabled())
8065                         print_irqtrace_events(current);
8066                 dump_stack();
8067         }
8068 #endif
8069 }
8070 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8071 #endif
8072
8073 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8074 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8075 {
8076         int on_rq;
8077
8078         update_rq_clock(rq);
8079         on_rq = p->se.on_rq;
8080         if (on_rq)
8081                 deactivate_task(rq, p, 0);
8082         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8083         if (on_rq) {
8084                 activate_task(rq, p, 0);
8085                 resched_task(rq->curr);
8086         }
8087 }
8088
8089 void normalize_rt_tasks(void)
8090 {
8091         struct task_struct *g, *p;
8092         unsigned long flags;
8093         struct rq *rq;
8094
8095         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8096         do_each_thread(g, p) {
8097                 /*
8098                  * Only normalize user tasks:
8099                  */
8100                 if (!p->mm)
8101                         continue;
8102
8103                 p->se.exec_start                = 0;
8104 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8105                 p->se.wait_start                = 0;
8106                 p->se.sleep_start               = 0;
8107                 p->se.block_start               = 0;
8108 #endif
8109
8110                 if (!rt_task(p)) {
8111                         /*
8112                          * Renice negative nice level userspace
8113                          * tasks back to 0:
8114                          */
8115                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8116                                 set_user_nice(p, 0);
8117                         continue;
8118                 }
8119
8120                 spin_lock(&p->pi_lock);
8121                 rq = __task_rq_lock(p);
8122
8123                 normalize_task(rq, p);
8124
8125                 __task_rq_unlock(rq);
8126                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8127         } while_each_thread(g, p);
8128
8129         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8130 }
8131
8132 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8133
8134 #ifdef CONFIG_IA64
8135 /*
8136  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8137  *
8138  * They can only be called when the whole system has been
8139  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8140  * activity can take place. Using them for anything else would
8141  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8142  * under any other configuration.
8143  */
8144
8145 /**
8146  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8147  * @cpu: the processor in question.
8148  *
8149  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8150  */
8151 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8152 {
8153         return cpu_curr(cpu);
8154 }
8155
8156 /**
8157  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8158  * @cpu: the processor in question.
8159  * @p: the task pointer to set.
8160  *
8161  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8162  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8163  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8164  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8165  * and caller must save the original value of the current task (see
8166  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8167  * re-starting the system.
8168  *
8169  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8170  */
8171 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8172 {
8173         cpu_curr(cpu) = p;
8174 }
8175
8176 #endif
8177
8178 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8179 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8180 {
8181         int i;
8182
8183         for_each_possible_cpu(i) {
8184                 if (tg->cfs_rq)
8185                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8186                 if (tg->se)
8187                         kfree(tg->se[i]);
8188         }
8189
8190         kfree(tg->cfs_rq);
8191         kfree(tg->se);
8192 }
8193
8194 static
8195 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8196 {
8197         struct cfs_rq *cfs_rq;
8198         struct sched_entity *se, *parent_se;
8199         struct rq *rq;
8200         int i;
8201
8202         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8203         if (!tg->cfs_rq)
8204                 goto err;
8205         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8206         if (!tg->se)
8207                 goto err;
8208
8209         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8210
8211         for_each_possible_cpu(i) {
8212                 rq = cpu_rq(i);
8213
8214                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8215                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8216                 if (!cfs_rq)
8217                         goto err;
8218
8219                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8220                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8221                 if (!se)
8222                         goto err;
8223
8224                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8225                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8226         }
8227
8228         return 1;
8229
8230  err:
8231         return 0;
8232 }
8233
8234 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8235 {
8236         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8237                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8238 }
8239
8240 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8241 {
8242         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8243 }
8244 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8245 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8246 {
8247 }
8248
8249 static inline
8250 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8251 {
8252         return 1;
8253 }
8254
8255 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8256 {
8257 }
8258
8259 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8260 {
8261 }
8262 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8263
8264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8265 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8266 {
8267         int i;
8268
8269         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8270
8271         for_each_possible_cpu(i) {
8272                 if (tg->rt_rq)
8273                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8274                 if (tg->rt_se)
8275                         kfree(tg->rt_se[i]);
8276         }
8277
8278         kfree(tg->rt_rq);
8279         kfree(tg->rt_se);
8280 }
8281
8282 static
8283 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8284 {
8285         struct rt_rq *rt_rq;
8286         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8287         struct rq *rq;
8288         int i;
8289
8290         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8291         if (!tg->rt_rq)
8292                 goto err;
8293         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8294         if (!tg->rt_se)
8295                 goto err;
8296
8297         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8298                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8299
8300         for_each_possible_cpu(i) {
8301                 rq = cpu_rq(i);
8302
8303                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8304                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8305                 if (!rt_rq)
8306                         goto err;
8307
8308                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8309                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8310                 if (!rt_se)
8311                         goto err;
8312
8313                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8314                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8315         }
8316
8317         return 1;
8318
8319  err:
8320         return 0;
8321 }
8322
8323 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8324 {
8325         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8326                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8327 }
8328
8329 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8330 {
8331         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8332 }
8333 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8334 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8335 {
8336 }
8337
8338 static inline
8339 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8340 {
8341         return 1;
8342 }
8343
8344 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8345 {
8346 }
8347
8348 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8349 {
8350 }
8351 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8352
8353 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8354 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8355 {
8356         free_fair_sched_group(tg);
8357         free_rt_sched_group(tg);
8358         kfree(tg);
8359 }
8360
8361 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8362 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8363 {
8364         struct task_group *tg;
8365         unsigned long flags;
8366         int i;
8367
8368         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8369         if (!tg)
8370                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8371
8372         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8373                 goto err;
8374
8375         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8376                 goto err;
8377
8378         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8379         for_each_possible_cpu(i) {
8380                 register_fair_sched_group(tg, i);
8381                 register_rt_sched_group(tg, i);
8382         }
8383         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8384
8385         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8386
8387         tg->parent = parent;
8388         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8389         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8390         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8391
8392         return tg;
8393
8394 err:
8395         free_sched_group(tg);
8396         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8397 }
8398
8399 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8400 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8401 {
8402         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8403         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8404 }
8405
8406 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8407 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8408 {
8409         unsigned long flags;
8410         int i;
8411
8412         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8413         for_each_possible_cpu(i) {
8414                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8415                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8416         }
8417         list_del_rcu(&tg->list);
8418         list_del_rcu(&tg->siblings);
8419         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8420
8421         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8422         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8423 }
8424
8425 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8426  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8427  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8428  *      reflect its new group.
8429  */
8430 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8431 {
8432         int on_rq, running;
8433         unsigned long flags;
8434         struct rq *rq;
8435
8436         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8437
8438         update_rq_clock(rq);
8439
8440         running = task_current(rq, tsk);
8441         on_rq = tsk->se.on_rq;
8442
8443         if (on_rq)
8444                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8445         if (unlikely(running))
8446                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8447
8448         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8449
8450 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8451         if (tsk->sched_class->moved_group)
8452                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8453 #endif
8454
8455         if (unlikely(running))
8456                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8457         if (on_rq)
8458                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8459
8460         task_rq_unlock(rq, &flags);
8461 }
8462 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8463
8464 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8465 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8466 {
8467         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8468         int on_rq;
8469
8470         on_rq = se->on_rq;
8471         if (on_rq)
8472                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8473
8474         se->load.weight = shares;
8475         se->load.inv_weight = 0;
8476
8477         if (on_rq)
8478                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8479 }
8480
8481 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8482 {
8483         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8484         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8485         unsigned long flags;
8486
8487         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8488         __set_se_shares(se, shares);
8489         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8490 }
8491
8492 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8493
8494 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8495 {
8496         int i;
8497         unsigned long flags;
8498
8499         /*
8500          * We can't change the weight of the root cgroup.
8501          */
8502         if (!tg->se[0])
8503                 return -EINVAL;
8504
8505         if (shares < MIN_SHARES)
8506                 shares = MIN_SHARES;
8507         else if (shares > MAX_SHARES)
8508                 shares = MAX_SHARES;
8509
8510         mutex_lock(&shares_mutex);
8511         if (tg->shares == shares)
8512                 goto done;
8513
8514         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8515         for_each_possible_cpu(i)
8516                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8517         list_del_rcu(&tg->siblings);
8518         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8519
8520         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8521         synchronize_sched();
8522
8523         /*
8524          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8525          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8526          */
8527         tg->shares = shares;
8528         for_each_possible_cpu(i) {
8529                 /*
8530                  * force a rebalance
8531                  */
8532                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8533                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8534         }
8535
8536         /*
8537          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8538          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8539          */
8540         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8541         for_each_possible_cpu(i)
8542                 register_fair_sched_group(tg, i);
8543         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8544         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8545 done:
8546         mutex_unlock(&shares_mutex);
8547         return 0;
8548 }
8549
8550 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8551 {
8552         return tg->shares;
8553 }
8554 #endif
8555
8556 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8557 /*
8558  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8559  */
8560 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8561
8562 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8563 {
8564         if (runtime == RUNTIME_INF)
8565                 return 1ULL << 16;
8566
8567         return div64_u64(runtime << 16, period);
8568 }
8569
8570 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8571 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8572 {
8573         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8574         unsigned long total = 0;
8575
8576         if (!parent) {
8577                 if (global_rt_period() < period)
8578                         return 0;
8579
8580                 return to_ratio(period, runtime) <
8581                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8582         }
8583
8584         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8585                 return 0;
8586
8587         rcu_read_lock();
8588         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8589                 if (tgi == tg)
8590                         continue;
8591
8592                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8593                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8594         }
8595         rcu_read_unlock();
8596
8597         return total + to_ratio(period, runtime) <=
8598                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8599                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8600 }
8601 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8602 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8603 {
8604         struct task_group *tgi;
8605         unsigned long total = 0;
8606         unsigned long global_ratio =
8607                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8608
8609         rcu_read_lock();
8610         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8611                 if (tgi == tg)
8612                         continue;
8613
8614                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8615                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8616         }
8617         rcu_read_unlock();
8618
8619         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8620 }
8621 #endif
8622
8623 /* Must be called with tasklist_lock held */
8624 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8625 {
8626         struct task_struct *g, *p;
8627         do_each_thread(g, p) {
8628                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8629                         return 1;
8630         } while_each_thread(g, p);
8631         return 0;
8632 }
8633
8634 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8635                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8636 {
8637         int i, err = 0;
8638
8639         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8640         read_lock(&tasklist_lock);
8641         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8642                 err = -EBUSY;
8643                 goto unlock;
8644         }
8645         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8646                 err = -EINVAL;
8647                 goto unlock;
8648         }
8649
8650         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8651         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8652         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8653
8654         for_each_possible_cpu(i) {
8655                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8656
8657                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8658                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8659                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8660         }
8661         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8662  unlock:
8663         read_unlock(&tasklist_lock);
8664         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8665
8666         return err;
8667 }
8668
8669 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8670 {
8671         u64 rt_runtime, rt_period;
8672
8673         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8674         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8675         if (rt_runtime_us < 0)
8676                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8677
8678         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8679 }
8680
8681 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8682 {
8683         u64 rt_runtime_us;
8684
8685         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8686                 return -1;
8687
8688         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8689         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8690         return rt_runtime_us;
8691 }
8692
8693 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8694 {
8695         u64 rt_runtime, rt_period;
8696
8697         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8698         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8699
8700         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8701 }
8702
8703 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8704 {
8705         u64 rt_period_us;
8706
8707         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8708         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8709         return rt_period_us;
8710 }
8711
8712 static int sched_rt_global_constraints(void)
8713 {
8714         struct task_group *tg = &root_task_group;
8715         u64 rt_runtime, rt_period;
8716         int ret = 0;
8717
8718         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8719         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8720
8721         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8722         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime))
8723                 ret = -EINVAL;
8724         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8725
8726         return ret;
8727 }
8728 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8729 static int sched_rt_global_constraints(void)
8730 {
8731         unsigned long flags;
8732         int i;
8733
8734         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8735         for_each_possible_cpu(i) {
8736                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8737
8738                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8739                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8740                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8741         }
8742         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8743
8744         return 0;
8745 }
8746 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8747
8748 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8749                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8750                 loff_t *ppos)
8751 {
8752         int ret;
8753         int old_period, old_runtime;
8754         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8755
8756         mutex_lock(&mutex);
8757         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8758         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8759
8760         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8761
8762         if (!ret && write) {
8763                 ret = sched_rt_global_constraints();
8764                 if (ret) {
8765                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8766                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8767                 } else {
8768                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8769                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8770                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8771                 }
8772         }
8773         mutex_unlock(&mutex);
8774
8775         return ret;
8776 }
8777
8778 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8779
8780 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8781 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8782 {
8783         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8784                             struct task_group, css);
8785 }
8786
8787 static struct cgroup_subsys_state *
8788 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8789 {
8790         struct task_group *tg, *parent;
8791
8792         if (!cgrp->parent) {
8793                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8794                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8795                 return &init_task_group.css;
8796         }
8797
8798         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8799         tg = sched_create_group(parent);
8800         if (IS_ERR(tg))
8801                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8802
8803         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8804         tg->css.cgroup = cgrp;
8805
8806         return &tg->css;
8807 }
8808
8809 static void
8810 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8811 {
8812         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8813
8814         sched_destroy_group(tg);
8815 }
8816
8817 static int
8818 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8819                       struct task_struct *tsk)
8820 {
8821 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8822         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8823         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8824                 return -EINVAL;
8825 #else
8826         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8827         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8828                 return -EINVAL;
8829 #endif
8830
8831         return 0;
8832 }
8833
8834 static void
8835 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8836                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8837 {
8838         sched_move_task(tsk);
8839 }
8840
8841 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8842 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8843                                 u64 shareval)
8844 {
8845         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8846 }
8847
8848 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8849 {
8850         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8851
8852         return (u64) tg->shares;
8853 }
8854 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8855
8856 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8857 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8858                                 s64 val)
8859 {
8860         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8861 }
8862
8863 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8864 {
8865         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8866 }
8867
8868 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8869                 u64 rt_period_us)
8870 {
8871         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8872 }
8873
8874 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8875 {
8876         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8877 }
8878 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8879
8880 static struct cftype cpu_files[] = {
8881 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8882         {
8883                 .name = "shares",
8884                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8885                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8886         },
8887 #endif
8888 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8889         {
8890                 .name = "rt_runtime_us",
8891                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8892                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8893         },
8894         {
8895                 .name = "rt_period_us",
8896                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8897                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8898         },
8899 #endif
8900 };
8901
8902 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8903 {
8904         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8905 }
8906
8907 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8908         .name           = "cpu",
8909         .create         = cpu_cgroup_create,
8910         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8911         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8912         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8913         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8914         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8915         .early_init     = 1,
8916 };
8917
8918 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8919
8920 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8921
8922 /*
8923  * CPU accounting code for task groups.
8924  *
8925  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8926  * (balbir@in.ibm.com).
8927  */
8928
8929 /* track cpu usage of a group of tasks */
8930 struct cpuacct {
8931         struct cgroup_subsys_state css;
8932         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8933         u64 *cpuusage;
8934 };
8935
8936 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8937
8938 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8939 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8940 {
8941         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8942                             struct cpuacct, css);
8943 }
8944
8945 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8946 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8947 {
8948         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8949                             struct cpuacct, css);
8950 }
8951
8952 /* create a new cpu accounting group */
8953 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8954         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8955 {
8956         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8957
8958         if (!ca)
8959                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8960
8961         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8962         if (!ca->cpuusage) {
8963                 kfree(ca);
8964                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8965         }
8966
8967         return &ca->css;
8968 }
8969
8970 /* destroy an existing cpu accounting group */
8971 static void
8972 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8973 {
8974         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8975
8976         free_percpu(ca->cpuusage);
8977         kfree(ca);
8978 }
8979
8980 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8981 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8982 {
8983         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8984         u64 totalcpuusage = 0;
8985         int i;
8986
8987         for_each_possible_cpu(i) {
8988                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8989
8990                 /*
8991                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8992                  * platforms.
8993                  */
8994                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8995                 totalcpuusage += *cpuusage;
8996                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8997         }
8998
8999         return totalcpuusage;
9000 }
9001
9002 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9003                                                                 u64 reset)
9004 {
9005         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9006         int err = 0;
9007         int i;
9008
9009         if (reset) {
9010                 err = -EINVAL;
9011                 goto out;
9012         }
9013
9014         for_each_possible_cpu(i) {
9015                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9016
9017                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9018                 *cpuusage = 0;
9019                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9020         }
9021 out:
9022         return err;
9023 }
9024
9025 static struct cftype files[] = {
9026         {
9027                 .name = "usage",
9028                 .read_u64 = cpuusage_read,
9029                 .write_u64 = cpuusage_write,
9030         },
9031 };
9032
9033 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9034 {
9035         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9036 }
9037
9038 /*
9039  * charge this task's execution time to its accounting group.
9040  *
9041  * called with rq->lock held.
9042  */
9043 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9044 {
9045         struct cpuacct *ca;
9046
9047         if (!cpuacct_subsys.active)
9048                 return;
9049
9050         ca = task_ca(tsk);
9051         if (ca) {
9052                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9053
9054                 *cpuusage += cputime;
9055         }
9056 }
9057
9058 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9059         .name = "cpuacct",
9060         .create = cpuacct_create,
9061         .destroy = cpuacct_destroy,
9062         .populate = cpuacct_populate,
9063         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9064 };
9065 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */