]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
7ac59bae87d2c2a00fe20c931628c0aff48533ef
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 #ifdef CONFIG_SMP
122 /*
123  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
124  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
125  */
126 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
127 {
128         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
129 }
130
131 /*
132  * Each time a sched group cpu_power is changed,
133  * we must compute its reciprocal value
134  */
135 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
136 {
137         sg->__cpu_power += val;
138         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
139 }
140 #endif
141
142 static inline int rt_policy(int policy)
143 {
144         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
145                 return 1;
146         return 0;
147 }
148
149 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
150 {
151         return rt_policy(p->policy);
152 }
153
154 /*
155  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
156  */
157 struct rt_prio_array {
158         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
159         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
160 };
161
162 struct rt_bandwidth {
163         /* nests inside the rq lock: */
164         spinlock_t              rt_runtime_lock;
165         ktime_t                 rt_period;
166         u64                     rt_runtime;
167         struct hrtimer          rt_period_timer;
168 };
169
170 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
171
172 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
173
174 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
175 {
176         struct rt_bandwidth *rt_b =
177                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
178         ktime_t now;
179         int overrun;
180         int idle = 0;
181
182         for (;;) {
183                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
184                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
185
186                 if (!overrun)
187                         break;
188
189                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
190         }
191
192         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
193 }
194
195 static
196 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
197 {
198         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
199         rt_b->rt_runtime = runtime;
200
201         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
202
203         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
204                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
205         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
206         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
207 }
208
209 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
210 {
211         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
232                                 HRTIMER_MODE_ABS);
233         }
234         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
235 }
236
237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
238 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
239 {
240         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
241 }
242 #endif
243
244 /*
245  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
246  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
247  */
248 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
249
250 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
251
252 #include <linux/cgroup.h>
253
254 struct cfs_rq;
255
256 static LIST_HEAD(task_groups);
257
258 /* task group related information */
259 struct task_group {
260 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
261         struct cgroup_subsys_state css;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
265         /* schedulable entities of this group on each cpu */
266         struct sched_entity **se;
267         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
268         struct cfs_rq **cfs_rq;
269         unsigned long shares;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
273         struct sched_rt_entity **rt_se;
274         struct rt_rq **rt_rq;
275
276         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
277 #endif
278
279         struct rcu_head rcu;
280         struct list_head list;
281
282         struct task_group *parent;
283         struct list_head siblings;
284         struct list_head children;
285 };
286
287 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
288
289 /*
290  * Root task group.
291  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
292  *      be a child to this group.
293  */
294 struct task_group root_task_group;
295
296 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
297 /* Default task group's sched entity on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
299 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
300 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
302
303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
305 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
306 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
307 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
308 #define root_task_group init_task_group
309 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
310
311 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
312  * a task group's cpu shares.
313  */
314 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
315
316 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
317 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
319 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
320 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
321 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
322
323 /*
324  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
325  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
326  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
327  * too large, so as the shares value of a task group.
328  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
329  *  limitation from this.)
330  */
331 #define MIN_SHARES      2
332 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
333
334 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
335 #endif
336
337 /* Default task group.
338  *      Every task in system belong to this group at bootup.
339  */
340 struct task_group init_task_group;
341
342 /* return group to which a task belongs */
343 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
344 {
345         struct task_group *tg;
346
347 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
348         tg = p->user->tg;
349 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
350         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
351                                 struct task_group, css);
352 #else
353         tg = &init_task_group;
354 #endif
355         return tg;
356 }
357
358 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
359 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
360 {
361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
362         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
363         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
364 #endif
365
366 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
367         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
368         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
369 #endif
370 }
371
372 #else
373
374 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         return NULL;
378 }
379
380 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
381
382 /* CFS-related fields in a runqueue */
383 struct cfs_rq {
384         struct load_weight load;
385         unsigned long nr_running;
386
387         u64 exec_clock;
388         u64 min_vruntime;
389
390         struct rb_root tasks_timeline;
391         struct rb_node *rb_leftmost;
392
393         struct list_head tasks;
394         struct list_head *balance_iterator;
395
396         /*
397          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
398          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
399          */
400         struct sched_entity *curr, *next;
401
402         unsigned long nr_spread_over;
403
404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
405         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
406
407         /*
408          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
409          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
410          * (like users, containers etc.)
411          *
412          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
413          * list is used during load balance.
414          */
415         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
416         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419         /*
420          * the part of load.weight contributed by tasks
421          */
422         unsigned long task_weight;
423
424         /*
425          *   h_load = weight * f(tg)
426          *
427          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
428          * this group.
429          */
430         unsigned long h_load;
431
432         /*
433          * this cpu's part of tg->shares
434          */
435         unsigned long shares;
436
437         /*
438          * load.weight at the time we set shares
439          */
440         unsigned long rq_weight;
441 #endif
442 #endif
443 };
444
445 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
446 struct rt_rq {
447         struct rt_prio_array active;
448         unsigned long rt_nr_running;
449 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
450         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
451 #endif
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         unsigned long rt_nr_migratory;
454         int overloaded;
455 #endif
456         int rt_throttled;
457         u64 rt_time;
458         u64 rt_runtime;
459         /* Nests inside the rq lock: */
460         spinlock_t rt_runtime_lock;
461
462 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
463         unsigned long rt_nr_boosted;
464
465         struct rq *rq;
466         struct list_head leaf_rt_rq_list;
467         struct task_group *tg;
468         struct sched_rt_entity *rt_se;
469 #endif
470 };
471
472 #ifdef CONFIG_SMP
473
474 /*
475  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
476  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
477  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
478  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
479  * object.
480  *
481  */
482 struct root_domain {
483         atomic_t refcount;
484         cpumask_t span;
485         cpumask_t online;
486
487         /*
488          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
489          * one runnable RT task.
490          */
491         cpumask_t rto_mask;
492         atomic_t rto_count;
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         struct cpupri cpupri;
495 #endif
496 };
497
498 /*
499  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
500  * members (mimicking the global state we have today).
501  */
502 static struct root_domain def_root_domain;
503
504 #endif
505
506 /*
507  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
508  *
509  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
510  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
511  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
512  */
513 struct rq {
514         /* runqueue lock: */
515         spinlock_t lock;
516
517         /*
518          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
519          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
520          */
521         unsigned long nr_running;
522         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
523         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
524         unsigned char idle_at_tick;
525 #ifdef CONFIG_NO_HZ
526         unsigned long last_tick_seen;
527         unsigned char in_nohz_recently;
528 #endif
529         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
530         struct load_weight load;
531         unsigned long nr_load_updates;
532         u64 nr_switches;
533
534         struct cfs_rq cfs;
535         struct rt_rq rt;
536
537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
538         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
539         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
540 #endif
541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
542         struct list_head leaf_rt_rq_list;
543 #endif
544
545         /*
546          * This is part of a global counter where only the total sum
547          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
548          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
549          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
550          */
551         unsigned long nr_uninterruptible;
552
553         struct task_struct *curr, *idle;
554         unsigned long next_balance;
555         struct mm_struct *prev_mm;
556
557         u64 clock;
558
559         atomic_t nr_iowait;
560
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         struct root_domain *rd;
563         struct sched_domain *sd;
564
565         /* For active balancing */
566         int active_balance;
567         int push_cpu;
568         /* cpu of this runqueue: */
569         int cpu;
570         int online;
571
572         unsigned long avg_load_per_task;
573
574         struct task_struct *migration_thread;
575         struct list_head migration_queue;
576 #endif
577
578 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
579 #ifdef CONFIG_SMP
580         int hrtick_csd_pending;
581         struct call_single_data hrtick_csd;
582 #endif
583         struct hrtimer hrtick_timer;
584 #endif
585
586 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
587         /* latency stats */
588         struct sched_info rq_sched_info;
589
590         /* sys_sched_yield() stats */
591         unsigned int yld_exp_empty;
592         unsigned int yld_act_empty;
593         unsigned int yld_both_empty;
594         unsigned int yld_count;
595
596         /* schedule() stats */
597         unsigned int sched_switch;
598         unsigned int sched_count;
599         unsigned int sched_goidle;
600
601         /* try_to_wake_up() stats */
602         unsigned int ttwu_count;
603         unsigned int ttwu_local;
604
605         /* BKL stats */
606         unsigned int bkl_count;
607 #endif
608 };
609
610 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
611
612 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
613 {
614         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
615 }
616
617 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
618 {
619 #ifdef CONFIG_SMP
620         return rq->cpu;
621 #else
622         return 0;
623 #endif
624 }
625
626 /*
627  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
628  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
629  *
630  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
631  * preempt-disabled sections.
632  */
633 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
634         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
635
636 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
637 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
638 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
639 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
640
641 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
644 }
645
646 /*
647  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
648  */
649 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
650 # define const_debug __read_mostly
651 #else
652 # define const_debug static const
653 #endif
654
655 /**
656  * runqueue_is_locked
657  *
658  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
659  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
660  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
661  */
662 int runqueue_is_locked(void)
663 {
664         int cpu = get_cpu();
665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
666         int ret;
667
668         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
669         put_cpu();
670         return ret;
671 }
672
673 /*
674  * Debugging: various feature bits
675  */
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         __SCHED_FEAT_##name ,
679
680 enum {
681 #include "sched_features.h"
682 };
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
688
689 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
690 #include "sched_features.h"
691         0;
692
693 #undef SCHED_FEAT
694
695 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         #name ,
698
699 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
700 #include "sched_features.h"
701         NULL
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
707 {
708         int i;
709
710         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
711                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
712                         seq_puts(m, "NO_");
713                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
714         }
715         seq_puts(m, "\n");
716
717         return 0;
718 }
719
720 static ssize_t
721 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
722                 size_t cnt, loff_t *ppos)
723 {
724         char buf[64];
725         char *cmp = buf;
726         int neg = 0;
727         int i;
728
729         if (cnt > 63)
730                 cnt = 63;
731
732         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
733                 return -EFAULT;
734
735         buf[cnt] = 0;
736
737         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
738                 neg = 1;
739                 cmp += 3;
740         }
741
742         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
743                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
744
745                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
746                         if (neg)
747                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
748                         else
749                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
750                         break;
751                 }
752         }
753
754         if (!sched_feat_names[i])
755                 return -EINVAL;
756
757         filp->f_pos += cnt;
758
759         return cnt;
760 }
761
762 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
763 {
764         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
765 }
766
767 static struct file_operations sched_feat_fops = {
768         .open           = sched_feat_open,
769         .write          = sched_feat_write,
770         .read           = seq_read,
771         .llseek         = seq_lseek,
772         .release        = single_release,
773 };
774
775 static __init int sched_init_debug(void)
776 {
777         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
778                         &sched_feat_fops);
779
780         return 0;
781 }
782 late_initcall(sched_init_debug);
783
784 #endif
785
786 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
787
788 /*
789  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
790  * Limited because this is done with IRQs disabled.
791  */
792 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
793
794 /*
795  * ratelimit for updating the group shares.
796  * default: 0.25ms
797  */
798 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
799
800 /*
801  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
802  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
803  * default: 4
804  */
805 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
806
807 /*
808  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
809  * default: 1s
810  */
811 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
812
813 static __read_mostly int scheduler_running;
814
815 /*
816  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
817  * default: 0.95s
818  */
819 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
820
821 static inline u64 global_rt_period(void)
822 {
823         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
824 }
825
826 static inline u64 global_rt_runtime(void)
827 {
828         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
829                 return RUNTIME_INF;
830
831         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
832 }
833
834 #ifndef prepare_arch_switch
835 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
836 #endif
837 #ifndef finish_arch_switch
838 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
839 #endif
840
841 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
842 {
843         return rq->curr == p;
844 }
845
846 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
847 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return task_current(rq, p);
850 }
851
852 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
853 {
854 }
855
856 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
857 {
858 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
859         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
860         rq->lock.owner = current;
861 #endif
862         /*
863          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
864          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
865          * prev into current:
866          */
867         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
868
869         spin_unlock_irq(&rq->lock);
870 }
871
872 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
873 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875 #ifdef CONFIG_SMP
876         return p->oncpu;
877 #else
878         return task_current(rq, p);
879 #endif
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 #ifdef CONFIG_SMP
885         /*
886          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
887          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
888          * here.
889          */
890         next->oncpu = 1;
891 #endif
892 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
893         spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 #else
895         spin_unlock(&rq->lock);
896 #endif
897 }
898
899 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         /*
903          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
904          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
905          * finished.
906          */
907         smp_wmb();
908         prev->oncpu = 0;
909 #endif
910 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
911         local_irq_enable();
912 #endif
913 }
914 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
915
916 /*
917  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
918  * Must be called interrupts disabled.
919  */
920 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
921         __acquires(rq->lock)
922 {
923         for (;;) {
924                 struct rq *rq = task_rq(p);
925                 spin_lock(&rq->lock);
926                 if (likely(rq == task_rq(p)))
927                         return rq;
928                 spin_unlock(&rq->lock);
929         }
930 }
931
932 /*
933  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
934  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
935  * explicitly disabling preemption.
936  */
937 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
938         __acquires(rq->lock)
939 {
940         struct rq *rq;
941
942         for (;;) {
943                 local_irq_save(*flags);
944                 rq = task_rq(p);
945                 spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
949         }
950 }
951
952 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
953         __releases(rq->lock)
954 {
955         spin_unlock(&rq->lock);
956 }
957
958 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
959         __releases(rq->lock)
960 {
961         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
962 }
963
964 /*
965  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
966  */
967 static struct rq *this_rq_lock(void)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         struct rq *rq;
971
972         local_irq_disable();
973         rq = this_rq();
974         spin_lock(&rq->lock);
975
976         return rq;
977 }
978
979 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
980 /*
981  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
982  *
983  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
984  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
985  * reschedule event.
986  *
987  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
988  * rq->lock.
989  */
990
991 /*
992  * Use hrtick when:
993  *  - enabled by features
994  *  - hrtimer is actually high res
995  */
996 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
997 {
998         if (!sched_feat(HRTICK))
999                 return 0;
1000         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1001                 return 0;
1002         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1003 }
1004
1005 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1006 {
1007         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1008                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1009 }
1010
1011 /*
1012  * High-resolution timer tick.
1013  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1014  */
1015 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1016 {
1017         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1018
1019         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1020
1021         spin_lock(&rq->lock);
1022         update_rq_clock(rq);
1023         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1024         spin_unlock(&rq->lock);
1025
1026         return HRTIMER_NORESTART;
1027 }
1028
1029 #ifdef CONFIG_SMP
1030 /*
1031  * called from hardirq (IPI) context
1032  */
1033 static void __hrtick_start(void *arg)
1034 {
1035         struct rq *rq = arg;
1036
1037         spin_lock(&rq->lock);
1038         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1039         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1040         spin_unlock(&rq->lock);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Called to set the hrtick timer state.
1045  *
1046  * called with rq->lock held and irqs disabled
1047  */
1048 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1049 {
1050         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1051         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1052
1053         hrtimer_set_expires(timer, time);
1054
1055         if (rq == this_rq()) {
1056                 hrtimer_restart(timer);
1057         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1058                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1059                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1060         }
1061 }
1062
1063 static int
1064 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1065 {
1066         int cpu = (int)(long)hcpu;
1067
1068         switch (action) {
1069         case CPU_UP_CANCELED:
1070         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1071         case CPU_DOWN_PREPARE:
1072         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1073         case CPU_DEAD:
1074         case CPU_DEAD_FROZEN:
1075                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1076                 return NOTIFY_OK;
1077         }
1078
1079         return NOTIFY_DONE;
1080 }
1081
1082 static __init void init_hrtick(void)
1083 {
1084         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1085 }
1086 #else
1087 /*
1088  * Called to set the hrtick timer state.
1089  *
1090  * called with rq->lock held and irqs disabled
1091  */
1092 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1093 {
1094         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1095 }
1096
1097 static inline void init_hrtick(void)
1098 {
1099 }
1100 #endif /* CONFIG_SMP */
1101
1102 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1103 {
1104 #ifdef CONFIG_SMP
1105         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1106
1107         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1108         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1109         rq->hrtick_csd.info = rq;
1110 #endif
1111
1112         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1113         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1114         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1115 }
1116 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1117 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1118 {
1119 }
1120
1121 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1122 {
1123 }
1124
1125 static inline void init_hrtick(void)
1126 {
1127 }
1128 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1129
1130 /*
1131  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1132  *
1133  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1134  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1135  * the target CPU.
1136  */
1137 #ifdef CONFIG_SMP
1138
1139 #ifndef tsk_is_polling
1140 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1141 #endif
1142
1143 static void resched_task(struct task_struct *p)
1144 {
1145         int cpu;
1146
1147         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1148
1149         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1150                 return;
1151
1152         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1153
1154         cpu = task_cpu(p);
1155         if (cpu == smp_processor_id())
1156                 return;
1157
1158         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1159         smp_mb();
1160         if (!tsk_is_polling(p))
1161                 smp_send_reschedule(cpu);
1162 }
1163
1164 static void resched_cpu(int cpu)
1165 {
1166         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1167         unsigned long flags;
1168
1169         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1170                 return;
1171         resched_task(cpu_curr(cpu));
1172         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1173 }
1174
1175 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1176 /*
1177  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1178  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1179  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1180  * idle system the next event might even be infinite time into the
1181  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1182  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1183  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1184  * wheel for the next timer event.
1185  */
1186 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1187 {
1188         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1189
1190         if (cpu == smp_processor_id())
1191                 return;
1192
1193         /*
1194          * This is safe, as this function is called with the timer
1195          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1196          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1197          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1198          * timer into account automatically.
1199          */
1200         if (rq->curr != rq->idle)
1201                 return;
1202
1203         /*
1204          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1205          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1206          * idle task through an additional NOOP schedule()
1207          */
1208         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1209
1210         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1211         smp_mb();
1212         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1213                 smp_send_reschedule(cpu);
1214 }
1215 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1216
1217 #else /* !CONFIG_SMP */
1218 static void resched_task(struct task_struct *p)
1219 {
1220         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1221         set_tsk_need_resched(p);
1222 }
1223 #endif /* CONFIG_SMP */
1224
1225 #if BITS_PER_LONG == 32
1226 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1227 #else
1228 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1229 #endif
1230
1231 #define WMULT_SHIFT     32
1232
1233 /*
1234  * Shift right and round:
1235  */
1236 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1237
1238 /*
1239  * delta *= weight / lw
1240  */
1241 static unsigned long
1242 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1243                 struct load_weight *lw)
1244 {
1245         u64 tmp;
1246
1247         if (!lw->inv_weight) {
1248                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1249                         lw->inv_weight = 1;
1250                 else
1251                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1252                                 / (lw->weight+1);
1253         }
1254
1255         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1256         /*
1257          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1258          */
1259         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1260                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1261                         WMULT_SHIFT/2);
1262         else
1263                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1264
1265         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1266 }
1267
1268 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1269 {
1270         lw->weight += inc;
1271         lw->inv_weight = 0;
1272 }
1273
1274 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1275 {
1276         lw->weight -= dec;
1277         lw->inv_weight = 0;
1278 }
1279
1280 /*
1281  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1282  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1283  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1284  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1285  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1286  * slice expiry etc.
1287  */
1288
1289 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1290 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1291
1292 /*
1293  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1294  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1295  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1296  * that remained on nice 0.
1297  *
1298  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1299  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1300  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1301  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1302  * the relative distance between them is ~25%.)
1303  */
1304 static const int prio_to_weight[40] = {
1305  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1306  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1307  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1308  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1309  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1310  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1311  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1312  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1313 };
1314
1315 /*
1316  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1317  *
1318  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1319  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1320  * into multiplications:
1321  */
1322 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1323  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1324  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1325  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1326  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1327  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1328  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1329  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1330  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1331 };
1332
1333 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1334
1335 /*
1336  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1337  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1338  * structures to the load-balancing proper:
1339  */
1340 struct rq_iterator {
1341         void *arg;
1342         struct task_struct *(*start)(void *);
1343         struct task_struct *(*next)(void *);
1344 };
1345
1346 #ifdef CONFIG_SMP
1347 static unsigned long
1348 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1349               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1350               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1351               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1352
1353 static int
1354 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1355                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1356                    struct rq_iterator *iterator);
1357 #endif
1358
1359 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1360 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1361 #else
1362 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1363 #endif
1364
1365 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1366 {
1367         update_load_add(&rq->load, load);
1368 }
1369
1370 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1371 {
1372         update_load_sub(&rq->load, load);
1373 }
1374
1375 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1376 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1377
1378 /*
1379  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1380  * leaving it for the final time.
1381  */
1382 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1383 {
1384         struct task_group *parent, *child;
1385         int ret;
1386
1387         rcu_read_lock();
1388         parent = &root_task_group;
1389 down:
1390         ret = (*down)(parent, data);
1391         if (ret)
1392                 goto out_unlock;
1393         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1394                 parent = child;
1395                 goto down;
1396
1397 up:
1398                 continue;
1399         }
1400         ret = (*up)(parent, data);
1401         if (ret)
1402                 goto out_unlock;
1403
1404         child = parent;
1405         parent = parent->parent;
1406         if (parent)
1407                 goto up;
1408 out_unlock:
1409         rcu_read_unlock();
1410
1411         return ret;
1412 }
1413
1414 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1415 {
1416         return 0;
1417 }
1418 #endif
1419
1420 #ifdef CONFIG_SMP
1421 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1422 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1423 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1424
1425 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1426 {
1427         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1428
1429         if (rq->nr_running)
1430                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1431
1432         return rq->avg_load_per_task;
1433 }
1434
1435 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1436
1437 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1438
1439 /*
1440  * Calculate and set the cpu's group shares.
1441  */
1442 static void
1443 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1444                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1445 {
1446         int boost = 0;
1447         unsigned long shares;
1448         unsigned long rq_weight;
1449
1450         if (!tg->se[cpu])
1451                 return;
1452
1453         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1454
1455         /*
1456          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1457          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1458          * get delayed by group starvation.
1459          */
1460         if (!rq_weight) {
1461                 boost = 1;
1462                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1463         }
1464
1465         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1466                 rq_weight = sd_rq_weight;
1467
1468         /*
1469          *           \Sum shares * rq_weight
1470          * shares =  -----------------------
1471          *               \Sum rq_weight
1472          *
1473          */
1474         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1475         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1476
1477         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1478                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1479                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1480                 unsigned long flags;
1481
1482                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1483                 /*
1484                  * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1485                  */
1486                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1487                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1488
1489                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1490                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1491         }
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1496  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1497  * parent group depends on the shares of its child groups.
1498  */
1499 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1500 {
1501         unsigned long rq_weight = 0;
1502         unsigned long shares = 0;
1503         struct sched_domain *sd = data;
1504         int i;
1505
1506         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1507                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1508                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1509         }
1510
1511         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1512                 shares = tg->shares;
1513
1514         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1515                 shares = tg->shares;
1516
1517         if (!rq_weight)
1518                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1519
1520         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1521                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1522
1523         return 0;
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1528  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1529  * group is a fraction of its parents load.
1530  */
1531 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1532 {
1533         unsigned long load;
1534         long cpu = (long)data;
1535
1536         if (!tg->parent) {
1537                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1538         } else {
1539                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1540                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1541                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1542         }
1543
1544         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1545
1546         return 0;
1547 }
1548
1549 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1550 {
1551         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1552         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1553
1554         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1555                 sd->last_update = now;
1556                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1557         }
1558 }
1559
1560 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1561 {
1562         spin_unlock(&rq->lock);
1563         update_shares(sd);
1564         spin_lock(&rq->lock);
1565 }
1566
1567 static void update_h_load(long cpu)
1568 {
1569         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1570 }
1571
1572 #else
1573
1574 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1575 {
1576 }
1577
1578 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1579 {
1580 }
1581
1582 #endif
1583
1584 #endif
1585
1586 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1587 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1588 {
1589 #ifdef CONFIG_SMP
1590         cfs_rq->shares = shares;
1591 #endif
1592 }
1593 #endif
1594
1595 #include "sched_stats.h"
1596 #include "sched_idletask.c"
1597 #include "sched_fair.c"
1598 #include "sched_rt.c"
1599 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1600 # include "sched_debug.c"
1601 #endif
1602
1603 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1604 #define for_each_class(class) \
1605    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1606
1607 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1608 {
1609         rq->nr_running++;
1610 }
1611
1612 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1613 {
1614         rq->nr_running--;
1615 }
1616
1617 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1618 {
1619         if (task_has_rt_policy(p)) {
1620                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1621                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1622                 return;
1623         }
1624
1625         /*
1626          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1627          */
1628         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1629                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1630                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1631                 return;
1632         }
1633
1634         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1635         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1636 }
1637
1638 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1639 {
1640         s64 diff = sample - *avg;
1641         *avg += diff >> 3;
1642 }
1643
1644 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1645 {
1646         sched_info_queued(p);
1647         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1648         p->se.on_rq = 1;
1649 }
1650
1651 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1652 {
1653         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1654                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1655                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1656                 p->se.last_wakeup = 0;
1657         }
1658
1659         sched_info_dequeued(p);
1660         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1661         p->se.on_rq = 0;
1662 }
1663
1664 /*
1665  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1666  */
1667 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1668 {
1669         return p->static_prio;
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1674  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1675  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1676  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1677  * estimator recalculates.
1678  */
1679 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1680 {
1681         int prio;
1682
1683         if (task_has_rt_policy(p))
1684                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1685         else
1686                 prio = __normal_prio(p);
1687         return prio;
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1692  * taken into account by the scheduler. This value might
1693  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1694  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1695  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1696  */
1697 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1698 {
1699         p->normal_prio = normal_prio(p);
1700         /*
1701          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1702          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1703          * to the normal priority:
1704          */
1705         if (!rt_prio(p->prio))
1706                 return p->normal_prio;
1707         return p->prio;
1708 }
1709
1710 /*
1711  * activate_task - move a task to the runqueue.
1712  */
1713 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1714 {
1715         if (task_contributes_to_load(p))
1716                 rq->nr_uninterruptible--;
1717
1718         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1719         inc_nr_running(rq);
1720 }
1721
1722 /*
1723  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1724  */
1725 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1726 {
1727         if (task_contributes_to_load(p))
1728                 rq->nr_uninterruptible++;
1729
1730         dequeue_task(rq, p, sleep);
1731         dec_nr_running(rq);
1732 }
1733
1734 /**
1735  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1736  * @p: the task in question.
1737  */
1738 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1739 {
1740         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1741 }
1742
1743 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1744 {
1745         set_task_rq(p, cpu);
1746 #ifdef CONFIG_SMP
1747         /*
1748          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1749          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1750          * per-task data have been completed by this moment.
1751          */
1752         smp_wmb();
1753         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1754 #endif
1755 }
1756
1757 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1758                                        const struct sched_class *prev_class,
1759                                        int oldprio, int running)
1760 {
1761         if (prev_class != p->sched_class) {
1762                 if (prev_class->switched_from)
1763                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1764                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1765         } else
1766                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1767 }
1768
1769 #ifdef CONFIG_SMP
1770
1771 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1772 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1773 {
1774         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1775 }
1776
1777 /*
1778  * Is this task likely cache-hot:
1779  */
1780 static int
1781 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1782 {
1783         s64 delta;
1784
1785         /*
1786          * Buddy candidates are cache hot:
1787          */
1788         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1789                 return 1;
1790
1791         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1792                 return 0;
1793
1794         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1795                 return 1;
1796         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1797                 return 0;
1798
1799         delta = now - p->se.exec_start;
1800
1801         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1802 }
1803
1804
1805 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1806 {
1807         int old_cpu = task_cpu(p);
1808         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1809         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1810                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1811         u64 clock_offset;
1812
1813         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1814
1815 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1816         if (p->se.wait_start)
1817                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1818         if (p->se.sleep_start)
1819                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1820         if (p->se.block_start)
1821                 p->se.block_start -= clock_offset;
1822         if (old_cpu != new_cpu) {
1823                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1824                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1825                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1826         }
1827 #endif
1828         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1829                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1830
1831         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1832 }
1833
1834 struct migration_req {
1835         struct list_head list;
1836
1837         struct task_struct *task;
1838         int dest_cpu;
1839
1840         struct completion done;
1841 };
1842
1843 /*
1844  * The task's runqueue lock must be held.
1845  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1846  */
1847 static int
1848 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1849 {
1850         struct rq *rq = task_rq(p);
1851
1852         /*
1853          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1854          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1855          */
1856         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1857                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1858                 return 0;
1859         }
1860
1861         init_completion(&req->done);
1862         req->task = p;
1863         req->dest_cpu = dest_cpu;
1864         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1865
1866         return 1;
1867 }
1868
1869 /*
1870  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1871  *
1872  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1873  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1874  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1875  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1876  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1877  * @p has remained unscheduled the whole time.
1878  *
1879  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1880  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1881  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1882  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1883  * waiting to become inactive.
1884  */
1885 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1886 {
1887         unsigned long flags;
1888         int running, on_rq;
1889         unsigned long ncsw;
1890         struct rq *rq;
1891
1892         for (;;) {
1893                 /*
1894                  * We do the initial early heuristics without holding
1895                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1896                  * the runqueue lock when things look like they will
1897                  * work out!
1898                  */
1899                 rq = task_rq(p);
1900
1901                 /*
1902                  * If the task is actively running on another CPU
1903                  * still, just relax and busy-wait without holding
1904                  * any locks.
1905                  *
1906                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1907                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1908                  * But we don't care, since "task_running()" will
1909                  * return false if the runqueue has changed and p
1910                  * is actually now running somewhere else!
1911                  */
1912                 while (task_running(rq, p)) {
1913                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1914                                 return 0;
1915                         cpu_relax();
1916                 }
1917
1918                 /*
1919                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1920                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1921                  * just go back and repeat.
1922                  */
1923                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1924                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1925                 running = task_running(rq, p);
1926                 on_rq = p->se.on_rq;
1927                 ncsw = 0;
1928                 if (!match_state || p->state == match_state)
1929                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1930                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1931
1932                 /*
1933                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1934                  */
1935                 if (unlikely(!ncsw))
1936                         break;
1937
1938                 /*
1939                  * Was it really running after all now that we
1940                  * checked with the proper locks actually held?
1941                  *
1942                  * Oops. Go back and try again..
1943                  */
1944                 if (unlikely(running)) {
1945                         cpu_relax();
1946                         continue;
1947                 }
1948
1949                 /*
1950                  * It's not enough that it's not actively running,
1951                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1952                  * preempted!
1953                  *
1954                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1955                  * running right now), it's preempted, and we should
1956                  * yield - it could be a while.
1957                  */
1958                 if (unlikely(on_rq)) {
1959                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1960                         continue;
1961                 }
1962
1963                 /*
1964                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1965                  * runnable, which means that it will never become
1966                  * running in the future either. We're all done!
1967                  */
1968                 break;
1969         }
1970
1971         return ncsw;
1972 }
1973
1974 /***
1975  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1976  * @p: the to-be-kicked thread
1977  *
1978  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1979  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1980  *
1981  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1982  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1983  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1984  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1985  * achieved as well.
1986  */
1987 void kick_process(struct task_struct *p)
1988 {
1989         int cpu;
1990
1991         preempt_disable();
1992         cpu = task_cpu(p);
1993         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1994                 smp_send_reschedule(cpu);
1995         preempt_enable();
1996 }
1997
1998 /*
1999  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2000  * according to the scheduling class and "nice" value.
2001  *
2002  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2003  * balance conservatively.
2004  */
2005 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2006 {
2007         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2008         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2009
2010         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2011                 return total;
2012
2013         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2018  * according to the scheduling class and "nice" value.
2019  */
2020 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2021 {
2022         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2023         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2024
2025         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2026                 return total;
2027
2028         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2029 }
2030
2031 /*
2032  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2033  * domain.
2034  */
2035 static struct sched_group *
2036 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2037 {
2038         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2039         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2040         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2041         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2042
2043         do {
2044                 unsigned long load, avg_load;
2045                 int local_group;
2046                 int i;
2047
2048                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2049                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2050                         continue;
2051
2052                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2053
2054                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2055                 avg_load = 0;
2056
2057                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2058                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2059                         if (local_group)
2060                                 load = source_load(i, load_idx);
2061                         else
2062                                 load = target_load(i, load_idx);
2063
2064                         avg_load += load;
2065                 }
2066
2067                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2068                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2069                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2070
2071                 if (local_group) {
2072                         this_load = avg_load;
2073                         this = group;
2074                 } else if (avg_load < min_load) {
2075                         min_load = avg_load;
2076                         idlest = group;
2077                 }
2078         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2079
2080         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2081                 return NULL;
2082         return idlest;
2083 }
2084
2085 /*
2086  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2087  */
2088 static int
2089 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2090                 cpumask_t *tmp)
2091 {
2092         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2093         int idlest = -1;
2094         int i;
2095
2096         /* Traverse only the allowed CPUs */
2097         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2098
2099         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2100                 load = weighted_cpuload(i);
2101
2102                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2103                         min_load = load;
2104                         idlest = i;
2105                 }
2106         }
2107
2108         return idlest;
2109 }
2110
2111 /*
2112  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2113  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2114  * SD_BALANCE_EXEC.
2115  *
2116  * Balance, ie. select the least loaded group.
2117  *
2118  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2119  *
2120  * preempt must be disabled.
2121  */
2122 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2123 {
2124         struct task_struct *t = current;
2125         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2126
2127         for_each_domain(cpu, tmp) {
2128                 /*
2129                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2130                  */
2131                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2132                         break;
2133                 if (tmp->flags & flag)
2134                         sd = tmp;
2135         }
2136
2137         if (sd)
2138                 update_shares(sd);
2139
2140         while (sd) {
2141                 cpumask_t span, tmpmask;
2142                 struct sched_group *group;
2143                 int new_cpu, weight;
2144
2145                 if (!(sd->flags & flag)) {
2146                         sd = sd->child;
2147                         continue;
2148                 }
2149
2150                 span = sd->span;
2151                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2152                 if (!group) {
2153                         sd = sd->child;
2154                         continue;
2155                 }
2156
2157                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2158                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2159                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2160                         sd = sd->child;
2161                         continue;
2162                 }
2163
2164                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2165                 cpu = new_cpu;
2166                 sd = NULL;
2167                 weight = cpus_weight(span);
2168                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2169                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2170                                 break;
2171                         if (tmp->flags & flag)
2172                                 sd = tmp;
2173                 }
2174                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2175         }
2176
2177         return cpu;
2178 }
2179
2180 #endif /* CONFIG_SMP */
2181
2182 /***
2183  * try_to_wake_up - wake up a thread
2184  * @p: the to-be-woken-up thread
2185  * @state: the mask of task states that can be woken
2186  * @sync: do a synchronous wakeup?
2187  *
2188  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2189  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2190  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2191  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2192  * runnable without the overhead of this.
2193  *
2194  * returns failure only if the task is already active.
2195  */
2196 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2197 {
2198         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2199         unsigned long flags;
2200         long old_state;
2201         struct rq *rq;
2202
2203         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2204                 sync = 0;
2205
2206 #ifdef CONFIG_SMP
2207         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2208                 struct sched_domain *sd;
2209
2210                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2211                 cpu = task_cpu(p);
2212
2213                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2214                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2215                                 update_shares(sd);
2216                                 break;
2217                         }
2218                 }
2219         }
2220 #endif
2221
2222         smp_wmb();
2223         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2224         old_state = p->state;
2225         if (!(old_state & state))
2226                 goto out;
2227
2228         if (p->se.on_rq)
2229                 goto out_running;
2230
2231         cpu = task_cpu(p);
2232         orig_cpu = cpu;
2233         this_cpu = smp_processor_id();
2234
2235 #ifdef CONFIG_SMP
2236         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2237                 goto out_activate;
2238
2239         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2240         if (cpu != orig_cpu) {
2241                 set_task_cpu(p, cpu);
2242                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2243                 /* might preempt at this point */
2244                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2245                 old_state = p->state;
2246                 if (!(old_state & state))
2247                         goto out;
2248                 if (p->se.on_rq)
2249                         goto out_running;
2250
2251                 this_cpu = smp_processor_id();
2252                 cpu = task_cpu(p);
2253         }
2254
2255 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2256         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2257         if (cpu == this_cpu)
2258                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2259         else {
2260                 struct sched_domain *sd;
2261                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2262                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2263                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2264                                 break;
2265                         }
2266                 }
2267         }
2268 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2269
2270 out_activate:
2271 #endif /* CONFIG_SMP */
2272         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2273         if (sync)
2274                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2275         if (orig_cpu != cpu)
2276                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2277         if (cpu == this_cpu)
2278                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2279         else
2280                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2281         update_rq_clock(rq);
2282         activate_task(rq, p, 1);
2283         success = 1;
2284
2285 out_running:
2286         trace_sched_wakeup(rq, p);
2287         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2288
2289         p->state = TASK_RUNNING;
2290 #ifdef CONFIG_SMP
2291         if (p->sched_class->task_wake_up)
2292                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2293 #endif
2294 out:
2295         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2296
2297         task_rq_unlock(rq, &flags);
2298
2299         return success;
2300 }
2301
2302 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2303 {
2304         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2305 }
2306 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2307
2308 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2309 {
2310         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2315  * p is forked by current.
2316  *
2317  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2318  */
2319 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2320 {
2321         p->se.exec_start                = 0;
2322         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2323         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2324         p->se.last_wakeup               = 0;
2325         p->se.avg_overlap               = 0;
2326
2327 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2328         p->se.wait_start                = 0;
2329         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2330         p->se.sleep_start               = 0;
2331         p->se.block_start               = 0;
2332         p->se.sleep_max                 = 0;
2333         p->se.block_max                 = 0;
2334         p->se.exec_max                  = 0;
2335         p->se.slice_max                 = 0;
2336         p->se.wait_max                  = 0;
2337 #endif
2338
2339         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2340         p->se.on_rq = 0;
2341         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2342
2343 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2344         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2345 #endif
2346
2347         /*
2348          * We mark the process as running here, but have not actually
2349          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2350          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2351          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2352          */
2353         p->state = TASK_RUNNING;
2354 }
2355
2356 /*
2357  * fork()/clone()-time setup:
2358  */
2359 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2360 {
2361         int cpu = get_cpu();
2362
2363         __sched_fork(p);
2364
2365 #ifdef CONFIG_SMP
2366         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2367 #endif
2368         set_task_cpu(p, cpu);
2369
2370         /*
2371          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2372          */
2373         p->prio = current->normal_prio;
2374         if (!rt_prio(p->prio))
2375                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2376
2377 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2378         if (likely(sched_info_on()))
2379                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2380 #endif
2381 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2382         p->oncpu = 0;
2383 #endif
2384 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2385         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2386         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2387 #endif
2388         put_cpu();
2389 }
2390
2391 /*
2392  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2393  *
2394  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2395  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2396  * on the runqueue and wakes it.
2397  */
2398 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2399 {
2400         unsigned long flags;
2401         struct rq *rq;
2402
2403         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2404         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2405         update_rq_clock(rq);
2406
2407         p->prio = effective_prio(p);
2408
2409         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2410                 activate_task(rq, p, 0);
2411         } else {
2412                 /*
2413                  * Let the scheduling class do new task startup
2414                  * management (if any):
2415                  */
2416                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2417                 inc_nr_running(rq);
2418         }
2419         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2420         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2421 #ifdef CONFIG_SMP
2422         if (p->sched_class->task_wake_up)
2423                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2424 #endif
2425         task_rq_unlock(rq, &flags);
2426 }
2427
2428 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2429
2430 /**
2431  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2432  * @notifier: notifier struct to register
2433  */
2434 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2435 {
2436         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2439
2440 /**
2441  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2442  * @notifier: notifier struct to unregister
2443  *
2444  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2445  */
2446 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2447 {
2448         hlist_del(&notifier->link);
2449 }
2450 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2451
2452 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2453 {
2454         struct preempt_notifier *notifier;
2455         struct hlist_node *node;
2456
2457         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2458                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2459 }
2460
2461 static void
2462 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2463                                  struct task_struct *next)
2464 {
2465         struct preempt_notifier *notifier;
2466         struct hlist_node *node;
2467
2468         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2469                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2470 }
2471
2472 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2473
2474 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2475 {
2476 }
2477
2478 static void
2479 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2480                                  struct task_struct *next)
2481 {
2482 }
2483
2484 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2485
2486 /**
2487  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2488  * @rq: the runqueue preparing to switch
2489  * @prev: the current task that is being switched out
2490  * @next: the task we are going to switch to.
2491  *
2492  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2493  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2494  * switch.
2495  *
2496  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2497  * hooks.
2498  */
2499 static inline void
2500 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2501                     struct task_struct *next)
2502 {
2503         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2504         prepare_lock_switch(rq, next);
2505         prepare_arch_switch(next);
2506 }
2507
2508 /**
2509  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2510  * @rq: runqueue associated with task-switch
2511  * @prev: the thread we just switched away from.
2512  *
2513  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2514  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2515  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2516  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2517  *
2518  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2519  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2520  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2521  * details.)
2522  */
2523 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2524         __releases(rq->lock)
2525 {
2526         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2527         long prev_state;
2528
2529         rq->prev_mm = NULL;
2530
2531         /*
2532          * A task struct has one reference for the use as "current".
2533          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2534          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2535          * the scheduled task must drop that reference.
2536          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2537          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2538          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2539          * be dropped twice.
2540          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2541          */
2542         prev_state = prev->state;
2543         finish_arch_switch(prev);
2544         finish_lock_switch(rq, prev);
2545 #ifdef CONFIG_SMP
2546         if (current->sched_class->post_schedule)
2547                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2548 #endif
2549
2550         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2551         if (mm)
2552                 mmdrop(mm);
2553         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2554                 /*
2555                  * Remove function-return probe instances associated with this
2556                  * task and put them back on the free list.
2557                  */
2558                 kprobe_flush_task(prev);
2559                 put_task_struct(prev);
2560         }
2561 }
2562
2563 /**
2564  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2565  * @prev: the thread we just switched away from.
2566  */
2567 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2568         __releases(rq->lock)
2569 {
2570         struct rq *rq = this_rq();
2571
2572         finish_task_switch(rq, prev);
2573 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2574         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2575         preempt_enable();
2576 #endif
2577         if (current->set_child_tid)
2578                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2579 }
2580
2581 /*
2582  * context_switch - switch to the new MM and the new
2583  * thread's register state.
2584  */
2585 static inline void
2586 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2587                struct task_struct *next)
2588 {
2589         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2590
2591         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2592         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2593         mm = next->mm;
2594         oldmm = prev->active_mm;
2595         /*
2596          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2597          * combine the page table reload and the switch backend into
2598          * one hypercall.
2599          */
2600         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2601
2602         if (unlikely(!mm)) {
2603                 next->active_mm = oldmm;
2604                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2605                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2606         } else
2607                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2608
2609         if (unlikely(!prev->mm)) {
2610                 prev->active_mm = NULL;
2611                 rq->prev_mm = oldmm;
2612         }
2613         /*
2614          * Since the runqueue lock will be released by the next
2615          * task (which is an invalid locking op but in the case
2616          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2617          * do an early lockdep release here:
2618          */
2619 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2620         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2621 #endif
2622
2623         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2624         switch_to(prev, next, prev);
2625
2626         barrier();
2627         /*
2628          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2629          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2630          * frame will be invalid.
2631          */
2632         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2633 }
2634
2635 /*
2636  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2637  *
2638  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2639  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2640  * number of context switches performed since bootup.
2641  */
2642 unsigned long nr_running(void)
2643 {
2644         unsigned long i, sum = 0;
2645
2646         for_each_online_cpu(i)
2647                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2648
2649         return sum;
2650 }
2651
2652 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2653 {
2654         unsigned long i, sum = 0;
2655
2656         for_each_possible_cpu(i)
2657                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2658
2659         /*
2660          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2661          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2662          */
2663         if (unlikely((long)sum < 0))
2664                 sum = 0;
2665
2666         return sum;
2667 }
2668
2669 unsigned long long nr_context_switches(void)
2670 {
2671         int i;
2672         unsigned long long sum = 0;
2673
2674         for_each_possible_cpu(i)
2675                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2676
2677         return sum;
2678 }
2679
2680 unsigned long nr_iowait(void)
2681 {
2682         unsigned long i, sum = 0;
2683
2684         for_each_possible_cpu(i)
2685                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2686
2687         return sum;
2688 }
2689
2690 unsigned long nr_active(void)
2691 {
2692         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2693
2694         for_each_online_cpu(i) {
2695                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2696                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2697         }
2698
2699         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2700                 uninterruptible = 0;
2701
2702         return running + uninterruptible;
2703 }
2704
2705 /*
2706  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2707  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2708  */
2709 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2710 {
2711         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2712         int i, scale;
2713
2714         this_rq->nr_load_updates++;
2715
2716         /* Update our load: */
2717         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2718                 unsigned long old_load, new_load;
2719
2720                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2721
2722                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2723                 new_load = this_load;
2724                 /*
2725                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2726                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2727                  * example.
2728                  */
2729                 if (new_load > old_load)
2730                         new_load += scale-1;
2731                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2732         }
2733 }
2734
2735 #ifdef CONFIG_SMP
2736
2737 /*
2738  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2739  *
2740  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2741  * you need to do so manually before calling.
2742  */
2743 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2744         __acquires(rq1->lock)
2745         __acquires(rq2->lock)
2746 {
2747         BUG_ON(!irqs_disabled());
2748         if (rq1 == rq2) {
2749                 spin_lock(&rq1->lock);
2750                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2751         } else {
2752                 if (rq1 < rq2) {
2753                         spin_lock(&rq1->lock);
2754                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2755                 } else {
2756                         spin_lock(&rq2->lock);
2757                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2758                 }
2759         }
2760         update_rq_clock(rq1);
2761         update_rq_clock(rq2);
2762 }
2763
2764 /*
2765  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2766  *
2767  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2768  * you need to do so manually after calling.
2769  */
2770 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2771         __releases(rq1->lock)
2772         __releases(rq2->lock)
2773 {
2774         spin_unlock(&rq1->lock);
2775         if (rq1 != rq2)
2776                 spin_unlock(&rq2->lock);
2777         else
2778                 __release(rq2->lock);
2779 }
2780
2781 /*
2782  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2783  */
2784 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2785         __releases(this_rq->lock)
2786         __acquires(busiest->lock)
2787         __acquires(this_rq->lock)
2788 {
2789         int ret = 0;
2790
2791         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2792                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2793                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2794                 BUG_ON(1);
2795         }
2796         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2797                 if (busiest < this_rq) {
2798                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2799                         spin_lock(&busiest->lock);
2800                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2801                         ret = 1;
2802                 } else
2803                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2804         }
2805         return ret;
2806 }
2807
2808 static void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2809         __releases(busiest->lock)
2810 {
2811         spin_unlock(&busiest->lock);
2812         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2813 }
2814
2815 /*
2816  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2817  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2818  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2819  * the cpu_allowed mask is restored.
2820  */
2821 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2822 {
2823         struct migration_req req;
2824         unsigned long flags;
2825         struct rq *rq;
2826
2827         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2828         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2829             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2830                 goto out;
2831
2832         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2833         /* force the process onto the specified CPU */
2834         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2835                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2836                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2837
2838                 get_task_struct(mt);
2839                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2840                 wake_up_process(mt);
2841                 put_task_struct(mt);
2842                 wait_for_completion(&req.done);
2843
2844                 return;
2845         }
2846 out:
2847         task_rq_unlock(rq, &flags);
2848 }
2849
2850 /*
2851  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2852  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2853  */
2854 void sched_exec(void)
2855 {
2856         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2857         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2858         put_cpu();
2859         if (new_cpu != this_cpu)
2860                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2861 }
2862
2863 /*
2864  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2865  * Both runqueues must be locked.
2866  */
2867 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2868                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2869 {
2870         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2871         set_task_cpu(p, this_cpu);
2872         activate_task(this_rq, p, 0);
2873         /*
2874          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2875          * to be always true for them.
2876          */
2877         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2878 }
2879
2880 /*
2881  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2882  */
2883 static
2884 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2885                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2886                      int *all_pinned)
2887 {
2888         /*
2889          * We do not migrate tasks that are:
2890          * 1) running (obviously), or
2891          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2892          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2893          */
2894         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2895                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2896                 return 0;
2897         }
2898         *all_pinned = 0;
2899
2900         if (task_running(rq, p)) {
2901                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2902                 return 0;
2903         }
2904
2905         /*
2906          * Aggressive migration if:
2907          * 1) task is cache cold, or
2908          * 2) too many balance attempts have failed.
2909          */
2910
2911         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2912                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2913 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2914                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2915                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2916                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2917                 }
2918 #endif
2919                 return 1;
2920         }
2921
2922         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2923                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2924                 return 0;
2925         }
2926         return 1;
2927 }
2928
2929 static unsigned long
2930 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2931               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2932               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2933               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2934 {
2935         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2936         struct task_struct *p;
2937         long rem_load_move = max_load_move;
2938
2939         if (max_load_move == 0)
2940                 goto out;
2941
2942         pinned = 1;
2943
2944         /*
2945          * Start the load-balancing iterator:
2946          */
2947         p = iterator->start(iterator->arg);
2948 next:
2949         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2950                 goto out;
2951
2952         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2953             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2954                 p = iterator->next(iterator->arg);
2955                 goto next;
2956         }
2957
2958         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2959         pulled++;
2960         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2961
2962         /*
2963          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2964          */
2965         if (rem_load_move > 0) {
2966                 if (p->prio < *this_best_prio)
2967                         *this_best_prio = p->prio;
2968                 p = iterator->next(iterator->arg);
2969                 goto next;
2970         }
2971 out:
2972         /*
2973          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2974          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2975          * inside pull_task().
2976          */
2977         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2978
2979         if (all_pinned)
2980                 *all_pinned = pinned;
2981
2982         return max_load_move - rem_load_move;
2983 }
2984
2985 /*
2986  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2987  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2988  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2989  *
2990  * Called with both runqueues locked.
2991  */
2992 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2993                       unsigned long max_load_move,
2994                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2995                       int *all_pinned)
2996 {
2997         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2998         unsigned long total_load_moved = 0;
2999         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3000
3001         do {
3002                 total_load_moved +=
3003                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3004                                 max_load_move - total_load_moved,
3005                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3006                 class = class->next;
3007
3008                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3009                         break;
3010
3011         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3012
3013         return total_load_moved > 0;
3014 }
3015
3016 static int
3017 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3018                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3019                    struct rq_iterator *iterator)
3020 {
3021         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3022         int pinned = 0;
3023
3024         while (p) {
3025                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3026                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3027                         /*
3028                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3029                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3030                          * stats here rather than inside pull_task().
3031                          */
3032                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3033
3034                         return 1;
3035                 }
3036                 p = iterator->next(iterator->arg);
3037         }
3038
3039         return 0;
3040 }
3041
3042 /*
3043  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3044  * part of active balancing operations within "domain".
3045  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3046  *
3047  * Called with both runqueues locked.
3048  */
3049 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3050                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3051 {
3052         const struct sched_class *class;
3053
3054         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3055                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3056                         return 1;
3057
3058         return 0;
3059 }
3060
3061 /*
3062  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3063  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3064  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3065  */
3066 static struct sched_group *
3067 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3068                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3069                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3070 {
3071         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3072         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3073         unsigned long max_pull;
3074         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3075         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3076         int load_idx, group_imb = 0;
3077 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3078         int power_savings_balance = 1;
3079         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3080         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3081         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3082 #endif
3083
3084         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3085         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3086         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3087
3088         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3089                 load_idx = sd->busy_idx;
3090         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3091                 load_idx = sd->newidle_idx;
3092         else
3093                 load_idx = sd->idle_idx;
3094
3095         do {
3096                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3097                 int local_group;
3098                 int i;
3099                 int __group_imb = 0;
3100                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3101                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3102                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3103                 unsigned long avg_load_per_task;
3104
3105                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3106
3107                 if (local_group)
3108                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3109
3110                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3111                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3112                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3113
3114                 max_cpu_load = 0;
3115                 min_cpu_load = ~0UL;
3116
3117                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3118                         struct rq *rq;
3119
3120                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3121                                 continue;
3122
3123                         rq = cpu_rq(i);
3124
3125                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3126                                 *sd_idle = 0;
3127
3128                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3129                         if (local_group) {
3130                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3131                                         first_idle_cpu = 1;
3132                                         balance_cpu = i;
3133                                 }
3134
3135                                 load = target_load(i, load_idx);
3136                         } else {
3137                                 load = source_load(i, load_idx);
3138                                 if (load > max_cpu_load)
3139                                         max_cpu_load = load;
3140                                 if (min_cpu_load > load)
3141                                         min_cpu_load = load;
3142                         }
3143
3144                         avg_load += load;
3145                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3146                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3147
3148                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3149                 }
3150
3151                 /*
3152                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3153                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3154                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3155                  * to do the newly idle load balance.
3156                  */
3157                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3158                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3159                         *balance = 0;
3160                         goto ret;
3161                 }
3162
3163                 total_load += avg_load;
3164                 total_pwr += group->__cpu_power;
3165
3166                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3167                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3168                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3169
3170
3171                 /*
3172                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3173                  * than the average weight of two tasks.
3174                  *
3175                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3176                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3177                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3178                  *      the hierarchy?
3179                  */
3180                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3181                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3182
3183                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3184                         __group_imb = 1;
3185
3186                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3187
3188                 if (local_group) {
3189                         this_load = avg_load;
3190                         this = group;
3191                         this_nr_running = sum_nr_running;
3192                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3193                 } else if (avg_load > max_load &&
3194                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3195                         max_load = avg_load;
3196                         busiest = group;
3197                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3198                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3199                         group_imb = __group_imb;
3200                 }
3201
3202 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3203                 /*
3204                  * Busy processors will not participate in power savings
3205                  * balance.
3206                  */
3207                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3208                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3209                         goto group_next;
3210
3211                 /*
3212                  * If the local group is idle or completely loaded
3213                  * no need to do power savings balance at this domain
3214                  */
3215                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3216                                     !this_nr_running))
3217                         power_savings_balance = 0;
3218
3219                 /*
3220                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3221                  * don't include that group in power savings calculations
3222                  */
3223                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3224                     || !sum_nr_running)
3225                         goto group_next;
3226
3227                 /*
3228                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3229                  * This is the group from where we need to pick up the load
3230                  * for saving power
3231                  */
3232                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3233                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3234                      first_cpu(group->cpumask) <
3235                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3236                         group_min = group;
3237                         min_nr_running = sum_nr_running;
3238                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3239                                                 sum_nr_running;
3240                 }
3241
3242                 /*
3243                  * Calculate the group which is almost near its
3244                  * capacity but still has some space to pick up some load
3245                  * from other group and save more power
3246                  */
3247                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3248                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3249                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3250                              first_cpu(group->cpumask) >
3251                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3252                                 group_leader = group;
3253                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3254                         }
3255                 }
3256 group_next:
3257 #endif
3258                 group = group->next;
3259         } while (group != sd->groups);
3260
3261         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3262                 goto out_balanced;
3263
3264         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3265
3266         if (this_load >= avg_load ||
3267                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3268                 goto out_balanced;
3269
3270         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3271         if (group_imb)
3272                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3273
3274         /*
3275          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3276          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3277          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3278          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3279          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3280          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3281          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3282          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3283          * appear as very large values with unsigned longs.
3284          */
3285         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3286                 goto out_balanced;
3287
3288         /*
3289          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3290          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3291          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3292          */
3293         if (max_load < avg_load) {
3294                 *imbalance = 0;
3295                 goto small_imbalance;
3296         }
3297
3298         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3299         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3300
3301         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3302         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3303                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3304                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3305
3306         /*
3307          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3308          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3309          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3310          * moved
3311          */
3312         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3313                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3314                 unsigned int imbn;
3315
3316 small_imbalance:
3317                 pwr_move = pwr_now = 0;
3318                 imbn = 2;
3319                 if (this_nr_running) {
3320                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3321                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3322                                 imbn = 1;
3323                 } else
3324                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3325
3326                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3327                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3328                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3329                         return busiest;
3330                 }
3331
3332                 /*
3333                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3334                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3335                  * moving them.
3336                  */
3337
3338                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3339                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3340                 pwr_now += this->__cpu_power *
3341                                 min(this_load_per_task, this_load);
3342                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3343
3344                 /* Amount of load we'd subtract */
3345                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3346                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3347                 if (max_load > tmp)
3348                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3349                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3350
3351                 /* Amount of load we'd add */
3352                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3353                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3354                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3355                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3356                 else
3357                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3358                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3359                 pwr_move += this->__cpu_power *
3360                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3361                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3362
3363                 /* Move if we gain throughput */
3364                 if (pwr_move > pwr_now)
3365                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3366         }
3367
3368         return busiest;
3369
3370 out_balanced:
3371 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3372         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3373                 goto ret;
3374
3375         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3376                 *imbalance = min_load_per_task;
3377                 return group_min;
3378         }
3379 #endif
3380 ret:
3381         *imbalance = 0;
3382         return NULL;
3383 }
3384
3385 /*
3386  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3387  */
3388 static struct rq *
3389 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3390                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3391 {
3392         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3393         unsigned long max_load = 0;
3394         int i;
3395
3396         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3397                 unsigned long wl;
3398
3399                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3400                         continue;
3401
3402                 rq = cpu_rq(i);
3403                 wl = weighted_cpuload(i);
3404
3405                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3406                         continue;
3407
3408                 if (wl > max_load) {
3409                         max_load = wl;
3410                         busiest = rq;
3411                 }
3412         }
3413
3414         return busiest;
3415 }
3416
3417 /*
3418  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3419  * so long as it is large enough.
3420  */
3421 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3422
3423 /*
3424  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3425  * tasks if there is an imbalance.
3426  */
3427 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3428                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3429                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3430 {
3431         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3432         struct sched_group *group;
3433         unsigned long imbalance;
3434         struct rq *busiest;
3435         unsigned long flags;
3436
3437         cpus_setall(*cpus);
3438
3439         /*
3440          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3441          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3442          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3443          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3444          */
3445         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3446             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3447                 sd_idle = 1;
3448
3449         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3450
3451 redo:
3452         update_shares(sd);
3453         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3454                                    cpus, balance);
3455
3456         if (*balance == 0)
3457                 goto out_balanced;
3458
3459         if (!group) {
3460                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3461                 goto out_balanced;
3462         }
3463
3464         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3465         if (!busiest) {
3466                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3467                 goto out_balanced;
3468         }
3469
3470         BUG_ON(busiest == this_rq);
3471
3472         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3473
3474         ld_moved = 0;
3475         if (busiest->nr_running > 1) {
3476                 /*
3477                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3478                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3479                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3480                  * correctly treated as an imbalance.
3481                  */
3482                 local_irq_save(flags);
3483                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3484                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3485                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3486                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3487                 local_irq_restore(flags);
3488
3489                 /*
3490                  * some other cpu did the load balance for us.
3491                  */
3492                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3493                         resched_cpu(this_cpu);
3494
3495                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3496                 if (unlikely(all_pinned)) {
3497                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3498                         if (!cpus_empty(*cpus))
3499                                 goto redo;
3500                         goto out_balanced;
3501                 }
3502         }
3503
3504         if (!ld_moved) {
3505                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3506                 sd->nr_balance_failed++;
3507
3508                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3509
3510                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3511
3512                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3513                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3514                          */
3515                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3516                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3517                                 all_pinned = 1;
3518                                 goto out_one_pinned;
3519                         }
3520
3521                         if (!busiest->active_balance) {
3522                                 busiest->active_balance = 1;
3523                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3524                                 active_balance = 1;
3525                         }
3526                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3527                         if (active_balance)
3528                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3529
3530                         /*
3531                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3532                          * counter.
3533                          */
3534                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3535                 }
3536         } else
3537                 sd->nr_balance_failed = 0;
3538
3539         if (likely(!active_balance)) {
3540                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3541                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3542         } else {
3543                 /*
3544                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3545                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3546                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3547                  * move_tasks).
3548                  */
3549                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3550                         sd->balance_interval *= 2;
3551         }
3552
3553         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3554             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3555                 ld_moved = -1;
3556
3557         goto out;
3558
3559 out_balanced:
3560         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3561
3562         sd->nr_balance_failed = 0;
3563
3564 out_one_pinned:
3565         /* tune up the balancing interval */
3566         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3567                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3568                 sd->balance_interval *= 2;
3569
3570         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3571             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3572                 ld_moved = -1;
3573         else
3574                 ld_moved = 0;
3575 out:
3576         if (ld_moved)
3577                 update_shares(sd);
3578         return ld_moved;
3579 }
3580
3581 /*
3582  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3583  * tasks if there is an imbalance.
3584  *
3585  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3586  * this_rq is locked.
3587  */
3588 static int
3589 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3590                         cpumask_t *cpus)
3591 {
3592         struct sched_group *group;
3593         struct rq *busiest = NULL;
3594         unsigned long imbalance;
3595         int ld_moved = 0;
3596         int sd_idle = 0;
3597         int all_pinned = 0;
3598
3599         cpus_setall(*cpus);
3600
3601         /*
3602          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3603          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3604          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3605          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3606          */
3607         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3608             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3609                 sd_idle = 1;
3610
3611         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3612 redo:
3613         update_shares_locked(this_rq, sd);
3614         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3615                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3616         if (!group) {
3617                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3618                 goto out_balanced;
3619         }
3620
3621         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3622         if (!busiest) {
3623                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3624                 goto out_balanced;
3625         }
3626
3627         BUG_ON(busiest == this_rq);
3628
3629         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3630
3631         ld_moved = 0;
3632         if (busiest->nr_running > 1) {
3633                 /* Attempt to move tasks */
3634                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3635                 /* this_rq->clock is already updated */
3636                 update_rq_clock(busiest);
3637                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3638                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3639                                         &all_pinned);
3640                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3641
3642                 if (unlikely(all_pinned)) {
3643                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3644                         if (!cpus_empty(*cpus))
3645                                 goto redo;
3646                 }
3647         }
3648
3649         if (!ld_moved) {
3650                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3651                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3652                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3653                         return -1;
3654         } else
3655                 sd->nr_balance_failed = 0;
3656
3657         update_shares_locked(this_rq, sd);
3658         return ld_moved;
3659
3660 out_balanced:
3661         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3662         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3663             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3664                 return -1;
3665         sd->nr_balance_failed = 0;
3666
3667         return 0;
3668 }
3669
3670 /*
3671  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3672  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3673  */
3674 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3675 {
3676         struct sched_domain *sd;
3677         int pulled_task = -1;
3678         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3679         cpumask_t tmpmask;
3680
3681         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3682                 unsigned long interval;
3683
3684                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3685                         continue;
3686
3687                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3688                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3689                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3690                                                            sd, &tmpmask);
3691
3692                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3693                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3694                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3695                 if (pulled_task)
3696                         break;
3697         }
3698         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3699                 /*
3700                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3701                  * a busy processor. So reset next_balance.
3702                  */
3703                 this_rq->next_balance = next_balance;
3704         }
3705 }
3706
3707 /*
3708  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3709  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3710  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3711  * logical imbalances.
3712  *
3713  * Called with busiest_rq locked.
3714  */
3715 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3716 {
3717         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3718         struct sched_domain *sd;
3719         struct rq *target_rq;
3720
3721         /* Is there any task to move? */
3722         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3723                 return;
3724
3725         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3726
3727         /*
3728          * This condition is "impossible", if it occurs
3729          * we need to fix it. Originally reported by
3730          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3731          */
3732         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3733
3734         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3735         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3736         update_rq_clock(busiest_rq);
3737         update_rq_clock(target_rq);
3738
3739         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3740         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3741                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3742                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3743                                 break;
3744         }
3745
3746         if (likely(sd)) {
3747                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3748
3749                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3750                                   sd, CPU_IDLE))
3751                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3752                 else
3753                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3754         }
3755         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3756 }
3757
3758 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3759 static struct {
3760         atomic_t load_balancer;
3761         cpumask_t cpu_mask;
3762 } nohz ____cacheline_aligned = {
3763         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3764         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3765 };
3766
3767 /*
3768  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3769  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3770  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3771  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3772  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3773  * arrives...
3774  *
3775  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3776  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3777  * nohz.cpu_mask..
3778  *
3779  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3780  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3781  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3782  * there is no need for ilb owner.
3783  *
3784  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3785  * next busy scheduler_tick()
3786  */
3787 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3788 {
3789         int cpu = smp_processor_id();
3790
3791         if (stop_tick) {
3792                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3793                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3794
3795                 /*
3796                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3797                  */
3798                 if (!cpu_active(cpu) &&
3799                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3800                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3801                                 BUG();
3802                         return 0;
3803                 }
3804
3805                 /* time for ilb owner also to sleep */
3806                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3807                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3808                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3809                         return 0;
3810                 }
3811
3812                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3813                         /* make me the ilb owner */
3814                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3815                                 return 1;
3816                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3817                         return 1;
3818         } else {
3819                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3820                         return 0;
3821
3822                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3823
3824                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3825                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3826                                 BUG();
3827         }
3828         return 0;
3829 }
3830 #endif
3831
3832 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3833
3834 /*
3835  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3836  * and initiates a balancing operation if so.
3837  *
3838  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3839  */
3840 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3841 {
3842         int balance = 1;
3843         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3844         unsigned long interval;
3845         struct sched_domain *sd;
3846         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3847         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3848         int update_next_balance = 0;
3849         int need_serialize;
3850         cpumask_t tmp;
3851
3852         for_each_domain(cpu, sd) {
3853                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3854                         continue;
3855
3856                 interval = sd->balance_interval;
3857                 if (idle != CPU_IDLE)
3858                         interval *= sd->busy_factor;
3859
3860                 /* scale ms to jiffies */
3861                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3862                 if (unlikely(!interval))
3863                         interval = 1;
3864                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3865                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3866
3867                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3868
3869                 if (need_serialize) {
3870                         if (!spin_trylock(&balancing))
3871                                 goto out;
3872                 }
3873
3874                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3875                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3876                                 /*
3877                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3878                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3879                                  * not idle.
3880                                  */
3881                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3882                         }
3883                         sd->last_balance = jiffies;
3884                 }
3885                 if (need_serialize)
3886                         spin_unlock(&balancing);
3887 out:
3888                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3889                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3890                         update_next_balance = 1;
3891                 }
3892
3893                 /*
3894                  * Stop the load balance at this level. There is another
3895                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3896                  * actively.
3897                  */
3898                 if (!balance)
3899                         break;
3900         }
3901
3902         /*
3903          * next_balance will be updated only when there is a need.
3904          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3905          * updated.
3906          */
3907         if (likely(update_next_balance))
3908                 rq->next_balance = next_balance;
3909 }
3910
3911 /*
3912  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3913  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3914  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3915  */
3916 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3917 {
3918         int this_cpu = smp_processor_id();
3919         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3920         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3921                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3922
3923         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3924
3925 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3926         /*
3927          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3928          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3929          * stopped.
3930          */
3931         if (this_rq->idle_at_tick &&
3932             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3933                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3934                 struct rq *rq;
3935                 int balance_cpu;
3936
3937                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3938                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3939                         /*
3940                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3941                          * work being done for other cpus. Next load
3942                          * balancing owner will pick it up.
3943                          */
3944                         if (need_resched())
3945                                 break;
3946
3947                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3948
3949                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3950                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3951                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3952                 }
3953         }
3954 #endif
3955 }
3956
3957 /*
3958  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3959  *
3960  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3961  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3962  * if the whole system is idle.
3963  */
3964 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3965 {
3966 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3967         /*
3968          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3969          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3970          * load balancer.
3971          */
3972         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3973                 rq->in_nohz_recently = 0;
3974
3975                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3976                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3977                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3978                 }
3979
3980                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3981                         /*
3982                          * simple selection for now: Nominate the
3983                          * first cpu in the nohz list to be the next
3984                          * ilb owner.
3985                          *
3986                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3987                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3988                          */
3989                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3990
3991                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3992                                 resched_cpu(ilb);
3993                 }
3994         }
3995
3996         /*
3997          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3998          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3999          */
4000         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4001             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4002                 resched_cpu(cpu);
4003                 return;
4004         }
4005
4006         /*
4007          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4008          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4009          */
4010         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4011             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4012                 return;
4013 #endif
4014         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4015                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4016 }
4017
4018 #else   /* CONFIG_SMP */
4019
4020 /*
4021  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4022  */
4023 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4024 {
4025 }
4026
4027 #endif
4028
4029 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4030
4031 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4032
4033 /*
4034  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4035  * @p in case that task is currently running.
4036  */
4037 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4038 {
4039         unsigned long flags;
4040         struct rq *rq;
4041         u64 ns = 0;
4042
4043         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4044
4045         if (task_current(rq, p)) {
4046                 u64 delta_exec;
4047
4048                 update_rq_clock(rq);
4049                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4050                 if ((s64)delta_exec > 0)
4051                         ns = delta_exec;
4052         }
4053
4054         task_rq_unlock(rq, &flags);
4055
4056         return ns;
4057 }
4058
4059 /*
4060  * Account user cpu time to a process.
4061  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4062  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4063  */
4064 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4065 {
4066         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4067         cputime64_t tmp;
4068
4069         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4070         account_group_user_time(p, cputime);
4071
4072         /* Add user time to cpustat. */
4073         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4074         if (TASK_NICE(p) > 0)
4075                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4076         else
4077                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4078         /* Account for user time used */
4079         acct_update_integrals(p);
4080 }
4081
4082 /*
4083  * Account guest cpu time to a process.
4084  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4085  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4086  */
4087 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4088 {
4089         cputime64_t tmp;
4090         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4091
4092         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4093
4094         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4095         account_group_user_time(p, cputime);
4096         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4097
4098         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4099         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4100 }
4101
4102 /*
4103  * Account scaled user cpu time to a process.
4104  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4105  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4106  */
4107 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4108 {
4109         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4110 }
4111
4112 /*
4113  * Account system cpu time to a process.
4114  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4115  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4116  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4117  */
4118 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4119                          cputime_t cputime)
4120 {
4121         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4122         struct rq *rq = this_rq();
4123         cputime64_t tmp;
4124
4125         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4126                 account_guest_time(p, cputime);
4127                 return;
4128         }
4129
4130         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4131         account_group_system_time(p, cputime);
4132
4133         /* Add system time to cpustat. */
4134         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4135         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4136                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4137         else if (softirq_count())
4138                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4139         else if (p != rq->idle)
4140                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4141         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4142                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4143         else
4144                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4145         /* Account for system time used */
4146         acct_update_integrals(p);
4147 }
4148
4149 /*
4150  * Account scaled system cpu time to a process.
4151  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4152  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4153  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4154  */
4155 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4156 {
4157         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4158 }
4159
4160 /*
4161  * Account for involuntary wait time.
4162  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4163  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4164  */
4165 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4166 {
4167         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4168         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4169         struct rq *rq = this_rq();
4170
4171         if (p == rq->idle) {
4172                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4173                 account_group_system_time(p, steal);
4174                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4175                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4176                 else
4177                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4178         } else
4179                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4180 }
4181
4182 /*
4183  * Use precise platform statistics if available:
4184  */
4185 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4186 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4187 {
4188         return p->utime;
4189 }
4190
4191 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4192 {
4193         return p->stime;
4194 }
4195 #else
4196 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4197 {
4198         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4199                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4200         u64 temp;
4201
4202         /*
4203          * Use CFS's precise accounting:
4204          */
4205         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4206
4207         if (total) {
4208                 temp *= utime;
4209                 do_div(temp, total);
4210         }
4211         utime = (clock_t)temp;
4212
4213         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4214         return p->prev_utime;
4215 }
4216
4217 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4218 {
4219         clock_t stime;
4220
4221         /*
4222          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4223          * the total, to make sure the total observed by userspace
4224          * grows monotonically - apps rely on that):
4225          */
4226         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4227                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4228
4229         if (stime >= 0)
4230                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4231
4232         return p->prev_stime;
4233 }
4234 #endif
4235
4236 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4237 {
4238         return p->gtime;
4239 }
4240
4241 /*
4242  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4243  * We call it with interrupts disabled.
4244  *
4245  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4246  * timeslices.
4247  */
4248 void scheduler_tick(void)
4249 {
4250         int cpu = smp_processor_id();
4251         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4252         struct task_struct *curr = rq->curr;
4253
4254         sched_clock_tick();
4255
4256         spin_lock(&rq->lock);
4257         update_rq_clock(rq);
4258         update_cpu_load(rq);
4259         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4260         spin_unlock(&rq->lock);
4261
4262 #ifdef CONFIG_SMP
4263         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4264         trigger_load_balance(rq, cpu);
4265 #endif
4266 }
4267
4268 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4269                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4270
4271 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4272 {
4273         if (in_lock_functions(addr)) {
4274                 addr = CALLER_ADDR2;
4275                 if (in_lock_functions(addr))
4276                         addr = CALLER_ADDR3;
4277         }
4278         return addr;
4279 }
4280
4281 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4282 {
4283 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4284         /*
4285          * Underflow?
4286          */
4287         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4288                 return;
4289 #endif
4290         preempt_count() += val;
4291 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4292         /*
4293          * Spinlock count overflowing soon?
4294          */
4295         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4296                                 PREEMPT_MASK - 10);
4297 #endif
4298         if (preempt_count() == val)
4299                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4300 }
4301 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4302
4303 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4304 {
4305 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4306         /*
4307          * Underflow?
4308          */
4309         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4310                 return;
4311         /*
4312          * Is the spinlock portion underflowing?
4313          */
4314         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4315                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4316                 return;
4317 #endif
4318
4319         if (preempt_count() == val)
4320                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4321         preempt_count() -= val;
4322 }
4323 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4324
4325 #endif
4326
4327 /*
4328  * Print scheduling while atomic bug:
4329  */
4330 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4331 {
4332         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4333
4334         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4335                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4336
4337         debug_show_held_locks(prev);
4338         print_modules();
4339         if (irqs_disabled())
4340                 print_irqtrace_events(prev);
4341
4342         if (regs)
4343                 show_regs(regs);
4344         else
4345                 dump_stack();
4346 }
4347
4348 /*
4349  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4350  */
4351 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4352 {
4353         /*
4354          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4355          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4356          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4357          */
4358         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4359                 __schedule_bug(prev);
4360
4361         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4362
4363         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4364 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4365         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4366                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4367                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4368         }
4369 #endif
4370 }
4371
4372 /*
4373  * Pick up the highest-prio task:
4374  */
4375 static inline struct task_struct *
4376 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4377 {
4378         const struct sched_class *class;
4379         struct task_struct *p;
4380
4381         /*
4382          * Optimization: we know that if all tasks are in
4383          * the fair class we can call that function directly:
4384          */
4385         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4386                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4387                 if (likely(p))
4388                         return p;
4389         }
4390
4391         class = sched_class_highest;
4392         for ( ; ; ) {
4393                 p = class->pick_next_task(rq);
4394                 if (p)
4395                         return p;
4396                 /*
4397                  * Will never be NULL as the idle class always
4398                  * returns a non-NULL p:
4399                  */
4400                 class = class->next;
4401         }
4402 }
4403
4404 /*
4405  * schedule() is the main scheduler function.
4406  */
4407 asmlinkage void __sched schedule(void)
4408 {
4409         struct task_struct *prev, *next;
4410         unsigned long *switch_count;
4411         struct rq *rq;
4412         int cpu;
4413
4414 need_resched:
4415         preempt_disable();
4416         cpu = smp_processor_id();
4417         rq = cpu_rq(cpu);
4418         rcu_qsctr_inc(cpu);
4419         prev = rq->curr;
4420         switch_count = &prev->nivcsw;
4421
4422         release_kernel_lock(prev);
4423 need_resched_nonpreemptible:
4424
4425         schedule_debug(prev);
4426
4427         if (sched_feat(HRTICK))
4428                 hrtick_clear(rq);
4429
4430         spin_lock_irq(&rq->lock);
4431         update_rq_clock(rq);
4432         clear_tsk_need_resched(prev);
4433
4434         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4435                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4436                         prev->state = TASK_RUNNING;
4437                 else
4438                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4439                 switch_count = &prev->nvcsw;
4440         }
4441
4442 #ifdef CONFIG_SMP
4443         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4444                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4445 #endif
4446
4447         if (unlikely(!rq->nr_running))
4448                 idle_balance(cpu, rq);
4449
4450         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4451         next = pick_next_task(rq, prev);
4452
4453         if (likely(prev != next)) {
4454                 sched_info_switch(prev, next);
4455
4456                 rq->nr_switches++;
4457                 rq->curr = next;
4458                 ++*switch_count;
4459
4460                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4461                 /*
4462                  * the context switch might have flipped the stack from under
4463                  * us, hence refresh the local variables.
4464                  */
4465                 cpu = smp_processor_id();
4466                 rq = cpu_rq(cpu);
4467         } else
4468                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4469
4470         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4471                 goto need_resched_nonpreemptible;
4472
4473         preempt_enable_no_resched();
4474         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4475                 goto need_resched;
4476 }
4477 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4478
4479 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4480 /*
4481  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4482  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4483  * occur there and call schedule directly.
4484  */
4485 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4486 {
4487         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4488
4489         /*
4490          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4491          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4492          */
4493         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4494                 return;
4495
4496         do {
4497                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4498                 schedule();
4499                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4500
4501                 /*
4502                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4503                  * between schedule and now.
4504                  */
4505                 barrier();
4506         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4507 }
4508 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4509
4510 /*
4511  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4512  * off of irq context.
4513  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4514  * protect us against recursive calling from irq.
4515  */
4516 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4517 {
4518         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4519
4520         /* Catch callers which need to be fixed */
4521         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4522
4523         do {
4524                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4525                 local_irq_enable();
4526                 schedule();
4527                 local_irq_disable();
4528                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4529
4530                 /*
4531                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4532                  * between schedule and now.
4533                  */
4534                 barrier();
4535         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4536 }
4537
4538 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4539
4540 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4541                           void *key)
4542 {
4543         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4544 }
4545 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4546
4547 /*
4548  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4549  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4550  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4551  *
4552  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4553  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4554  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4555  */
4556 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4557                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4558 {
4559         wait_queue_t *curr, *next;
4560
4561         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4562                 unsigned flags = curr->flags;
4563
4564                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4565                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4566                         break;
4567         }
4568 }
4569
4570 /**
4571  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4572  * @q: the waitqueue
4573  * @mode: which threads
4574  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4575  * @key: is directly passed to the wakeup function
4576  */
4577 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4578                         int nr_exclusive, void *key)
4579 {
4580         unsigned long flags;
4581
4582         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4583         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4584         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4585 }
4586 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4587
4588 /*
4589  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4590  */
4591 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4592 {
4593         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4594 }
4595
4596 /**
4597  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4598  * @q: the waitqueue
4599  * @mode: which threads
4600  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4601  *
4602  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4603  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4604  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4605  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4606  *
4607  * On UP it can prevent extra preemption.
4608  */
4609 void
4610 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4611 {
4612         unsigned long flags;
4613         int sync = 1;
4614
4615         if (unlikely(!q))
4616                 return;
4617
4618         if (unlikely(!nr_exclusive))
4619                 sync = 0;
4620
4621         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4622         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4623         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4624 }
4625 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4626
4627 /**
4628  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4629  * @x:  holds the state of this particular completion
4630  *
4631  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4632  * awakened in the same order in which they were queued.
4633  *
4634  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4635  */
4636 void complete(struct completion *x)
4637 {
4638         unsigned long flags;
4639
4640         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4641         x->done++;
4642         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4643         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4644 }
4645 EXPORT_SYMBOL(complete);
4646
4647 /**
4648  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4649  * @x:  holds the state of this particular completion
4650  *
4651  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4652  */
4653 void complete_all(struct completion *x)
4654 {
4655         unsigned long flags;
4656
4657         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4658         x->done += UINT_MAX/2;
4659         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4660         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4661 }
4662 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4663
4664 static inline long __sched
4665 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4666 {
4667         if (!x->done) {
4668                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4669
4670                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4671                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4672                 do {
4673                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4674                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4675                                 break;
4676                         }
4677                         __set_current_state(state);
4678                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4679                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4680                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4681                 } while (!x->done && timeout);
4682                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4683                 if (!x->done)
4684                         return timeout;
4685         }
4686         x->done--;
4687         return timeout ?: 1;
4688 }
4689
4690 static long __sched
4691 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4692 {
4693         might_sleep();
4694
4695         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4696         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4697         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4698         return timeout;
4699 }
4700
4701 /**
4702  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4703  * @x:  holds the state of this particular completion
4704  *
4705  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4706  * interruptible and there is no timeout.
4707  *
4708  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4709  * and interrupt capability. Also see complete().
4710  */
4711 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4712 {
4713         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4714 }
4715 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4716
4717 /**
4718  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4719  * @x:  holds the state of this particular completion
4720  * @timeout:  timeout value in jiffies
4721  *
4722  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4723  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4724  * interruptible.
4725  */
4726 unsigned long __sched
4727 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4728 {
4729         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4730 }
4731 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4732
4733 /**
4734  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4735  * @x:  holds the state of this particular completion
4736  *
4737  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4738  * interruptible.
4739  */
4740 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4741 {
4742         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4743         if (t == -ERESTARTSYS)
4744                 return t;
4745         return 0;
4746 }
4747 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4748
4749 /**
4750  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4751  * @x:  holds the state of this particular completion
4752  * @timeout:  timeout value in jiffies
4753  *
4754  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4755  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4756  */
4757 unsigned long __sched
4758 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4759                                           unsigned long timeout)
4760 {
4761         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4762 }
4763 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4764
4765 /**
4766  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4767  * @x:  holds the state of this particular completion
4768  *
4769  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4770  * interrupted by a kill signal.
4771  */
4772 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4773 {
4774         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4775         if (t == -ERESTARTSYS)
4776                 return t;
4777         return 0;
4778 }
4779 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4780
4781 /**
4782  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4783  *      @x:     completion structure
4784  *
4785  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4786  *               1 if a decrement succeeded.
4787  *
4788  *      If a completion is being used as a counting completion,
4789  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4790  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4791  *      is protecting is not available.
4792  */
4793 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4794 {
4795         int ret = 1;
4796
4797         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4798         if (!x->done)
4799                 ret = 0;
4800         else
4801                 x->done--;
4802         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4803         return ret;
4804 }
4805 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4806
4807 /**
4808  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4809  *      @x:     completion structure
4810  *
4811  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4812  *               1 if there are no waiters.
4813  *
4814  */
4815 bool completion_done(struct completion *x)
4816 {
4817         int ret = 1;
4818
4819         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4820         if (!x->done)
4821                 ret = 0;
4822         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4823         return ret;
4824 }
4825 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4826
4827 static long __sched
4828 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4829 {
4830         unsigned long flags;
4831         wait_queue_t wait;
4832
4833         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4834
4835         __set_current_state(state);
4836
4837         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4838         __add_wait_queue(q, &wait);
4839         spin_unlock(&q->lock);
4840         timeout = schedule_timeout(timeout);
4841         spin_lock_irq(&q->lock);
4842         __remove_wait_queue(q, &wait);
4843         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4844
4845         return timeout;
4846 }
4847
4848 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4849 {
4850         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4851 }
4852 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4853
4854 long __sched
4855 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4856 {
4857         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4858 }
4859 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4860
4861 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4862 {
4863         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4864 }
4865 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4866
4867 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4868 {
4869         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4870 }
4871 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4872
4873 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4874
4875 /*
4876  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4877  * @p: task
4878  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4879  *
4880  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4881  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4882  *
4883  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4884  */
4885 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4886 {
4887         unsigned long flags;
4888         int oldprio, on_rq, running;
4889         struct rq *rq;
4890         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4891
4892         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4893
4894         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4895         update_rq_clock(rq);
4896
4897         oldprio = p->prio;
4898         on_rq = p->se.on_rq;
4899         running = task_current(rq, p);
4900         if (on_rq)
4901                 dequeue_task(rq, p, 0);
4902         if (running)
4903                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4904
4905         if (rt_prio(prio))
4906                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4907         else
4908                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4909
4910         p->prio = prio;
4911
4912         if (running)
4913                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4914         if (on_rq) {
4915                 enqueue_task(rq, p, 0);
4916
4917                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4918         }
4919         task_rq_unlock(rq, &flags);
4920 }
4921
4922 #endif
4923
4924 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4925 {
4926         int old_prio, delta, on_rq;
4927         unsigned long flags;
4928         struct rq *rq;
4929
4930         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4931                 return;
4932         /*
4933          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4934          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4935          */
4936         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4937         update_rq_clock(rq);
4938         /*
4939          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4940          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4941          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4942          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4943          */
4944         if (task_has_rt_policy(p)) {
4945                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4946                 goto out_unlock;
4947         }
4948         on_rq = p->se.on_rq;
4949         if (on_rq)
4950                 dequeue_task(rq, p, 0);
4951
4952         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4953         set_load_weight(p);
4954         old_prio = p->prio;
4955         p->prio = effective_prio(p);
4956         delta = p->prio - old_prio;
4957
4958         if (on_rq) {
4959                 enqueue_task(rq, p, 0);
4960                 /*
4961                  * If the task increased its priority or is running and
4962                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4963                  */
4964                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4965                         resched_task(rq->curr);
4966         }
4967 out_unlock:
4968         task_rq_unlock(rq, &flags);
4969 }
4970 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4971
4972 /*
4973  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4974  * @p: task
4975  * @nice: nice value
4976  */
4977 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4978 {
4979         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4980         int nice_rlim = 20 - nice;
4981
4982         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4983                 capable(CAP_SYS_NICE));
4984 }
4985
4986 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4987
4988 /*
4989  * sys_nice - change the priority of the current process.
4990  * @increment: priority increment
4991  *
4992  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4993  * does similar things.
4994  */
4995 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4996 {
4997         long nice, retval;
4998
4999         /*
5000          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5001          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5002          * and we have a single winner.
5003          */
5004         if (increment < -40)
5005                 increment = -40;
5006         if (increment > 40)
5007                 increment = 40;
5008
5009         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5010         if (nice < -20)
5011                 nice = -20;
5012         if (nice > 19)
5013                 nice = 19;
5014
5015         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5016                 return -EPERM;
5017
5018         retval = security_task_setnice(current, nice);
5019         if (retval)
5020                 return retval;
5021
5022         set_user_nice(current, nice);
5023         return 0;
5024 }
5025
5026 #endif
5027
5028 /**
5029  * task_prio - return the priority value of a given task.
5030  * @p: the task in question.
5031  *
5032  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5033  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5034  * around 0, value goes from -16 to +15.
5035  */
5036 int task_prio(const struct task_struct *p)
5037 {
5038         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5039 }
5040
5041 /**
5042  * task_nice - return the nice value of a given task.
5043  * @p: the task in question.
5044  */
5045 int task_nice(const struct task_struct *p)
5046 {
5047         return TASK_NICE(p);
5048 }
5049 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5050
5051 /**
5052  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5053  * @cpu: the processor in question.
5054  */
5055 int idle_cpu(int cpu)
5056 {
5057         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5058 }
5059
5060 /**
5061  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5062  * @cpu: the processor in question.
5063  */
5064 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5065 {
5066         return cpu_rq(cpu)->idle;
5067 }
5068
5069 /**
5070  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5071  * @pid: the pid in question.
5072  */
5073 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5074 {
5075         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5076 }
5077
5078 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5079 static void
5080 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5081 {
5082         BUG_ON(p->se.on_rq);
5083
5084         p->policy = policy;
5085         switch (p->policy) {
5086         case SCHED_NORMAL:
5087         case SCHED_BATCH:
5088         case SCHED_IDLE:
5089                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5090                 break;
5091         case SCHED_FIFO:
5092         case SCHED_RR:
5093                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5094                 break;
5095         }
5096
5097         p->rt_priority = prio;
5098         p->normal_prio = normal_prio(p);
5099         /* we are holding p->pi_lock already */
5100         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5101         set_load_weight(p);
5102 }
5103
5104 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5105                                 struct sched_param *param, bool user)
5106 {
5107         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5108         unsigned long flags;
5109         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5110         struct rq *rq;
5111
5112         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5113         BUG_ON(in_interrupt());
5114 recheck:
5115         /* double check policy once rq lock held */
5116         if (policy < 0)
5117                 policy = oldpolicy = p->policy;
5118         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5119                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5120                         policy != SCHED_IDLE)
5121                 return -EINVAL;
5122         /*
5123          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5124          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5125          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5126          */
5127         if (param->sched_priority < 0 ||
5128             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5129             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5130                 return -EINVAL;
5131         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5132                 return -EINVAL;
5133
5134         /*
5135          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5136          */
5137         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5138                 if (rt_policy(policy)) {
5139                         unsigned long rlim_rtprio;
5140
5141                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5142                                 return -ESRCH;
5143                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5144                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5145
5146                         /* can't set/change the rt policy */
5147                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5148                                 return -EPERM;
5149
5150                         /* can't increase priority */
5151                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5152                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5153                                 return -EPERM;
5154                 }
5155                 /*
5156                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5157                  * move out of SCHED_IDLE either:
5158                  */
5159                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5160                         return -EPERM;
5161
5162                 /* can't change other user's priorities */
5163                 if ((current->euid != p->euid) &&
5164                     (current->euid != p->uid))
5165                         return -EPERM;
5166         }
5167
5168         if (user) {
5169 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5170                 /*
5171                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5172                  * assigned.
5173                  */
5174                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5175                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5176                         return -EPERM;
5177 #endif
5178
5179                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5180                 if (retval)
5181                         return retval;
5182         }
5183
5184         /*
5185          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5186          * changing the priority of the task:
5187          */
5188         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5189         /*
5190          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5191          * runqueue lock must be held.
5192          */
5193         rq = __task_rq_lock(p);
5194         /* recheck policy now with rq lock held */
5195         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5196                 policy = oldpolicy = -1;
5197                 __task_rq_unlock(rq);
5198                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5199                 goto recheck;
5200         }
5201         update_rq_clock(rq);
5202         on_rq = p->se.on_rq;
5203         running = task_current(rq, p);
5204         if (on_rq)
5205                 deactivate_task(rq, p, 0);
5206         if (running)
5207                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5208
5209         oldprio = p->prio;
5210         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5211
5212         if (running)
5213                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5214         if (on_rq) {
5215                 activate_task(rq, p, 0);
5216
5217                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5218         }
5219         __task_rq_unlock(rq);
5220         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5221
5222         rt_mutex_adjust_pi(p);
5223
5224         return 0;
5225 }
5226
5227 /**
5228  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5229  * @p: the task in question.
5230  * @policy: new policy.
5231  * @param: structure containing the new RT priority.
5232  *
5233  * NOTE that the task may be already dead.
5234  */
5235 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5236                        struct sched_param *param)
5237 {
5238         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5239 }
5240 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5241
5242 /**
5243  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5244  * @p: the task in question.
5245  * @policy: new policy.
5246  * @param: structure containing the new RT priority.
5247  *
5248  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5249  * current context has permission.  For example, this is needed in
5250  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5251  * but our caller might not have that capability.
5252  */
5253 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5254                                struct sched_param *param)
5255 {
5256         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5257 }
5258
5259 static int
5260 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5261 {
5262         struct sched_param lparam;
5263         struct task_struct *p;
5264         int retval;
5265
5266         if (!param || pid < 0)
5267                 return -EINVAL;
5268         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5269                 return -EFAULT;
5270
5271         rcu_read_lock();
5272         retval = -ESRCH;
5273         p = find_process_by_pid(pid);
5274         if (p != NULL)
5275                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5276         rcu_read_unlock();
5277
5278         return retval;
5279 }
5280
5281 /**
5282  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5283  * @pid: the pid in question.
5284  * @policy: new policy.
5285  * @param: structure containing the new RT priority.
5286  */
5287 asmlinkage long
5288 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5289 {
5290         /* negative values for policy are not valid */
5291         if (policy < 0)
5292                 return -EINVAL;
5293
5294         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5295 }
5296
5297 /**
5298  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5299  * @pid: the pid in question.
5300  * @param: structure containing the new RT priority.
5301  */
5302 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5303 {
5304         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5305 }
5306
5307 /**
5308  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5309  * @pid: the pid in question.
5310  */
5311 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5312 {
5313         struct task_struct *p;
5314         int retval;
5315
5316         if (pid < 0)
5317                 return -EINVAL;
5318
5319         retval = -ESRCH;
5320         read_lock(&tasklist_lock);
5321         p = find_process_by_pid(pid);
5322         if (p) {
5323                 retval = security_task_getscheduler(p);
5324                 if (!retval)
5325                         retval = p->policy;
5326         }
5327         read_unlock(&tasklist_lock);
5328         return retval;
5329 }
5330
5331 /**
5332  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5333  * @pid: the pid in question.
5334  * @param: structure containing the RT priority.
5335  */
5336 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5337 {
5338         struct sched_param lp;
5339         struct task_struct *p;
5340         int retval;
5341
5342         if (!param || pid < 0)
5343                 return -EINVAL;
5344
5345         read_lock(&tasklist_lock);
5346         p = find_process_by_pid(pid);
5347         retval = -ESRCH;
5348         if (!p)
5349                 goto out_unlock;
5350
5351         retval = security_task_getscheduler(p);
5352         if (retval)
5353                 goto out_unlock;
5354
5355         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5356         read_unlock(&tasklist_lock);
5357
5358         /*
5359          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5360          */
5361         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5362
5363         return retval;
5364
5365 out_unlock:
5366         read_unlock(&tasklist_lock);
5367         return retval;
5368 }
5369
5370 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5371 {
5372         cpumask_t cpus_allowed;
5373         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5374         struct task_struct *p;
5375         int retval;
5376
5377         get_online_cpus();
5378         read_lock(&tasklist_lock);
5379
5380         p = find_process_by_pid(pid);
5381         if (!p) {
5382                 read_unlock(&tasklist_lock);
5383                 put_online_cpus();
5384                 return -ESRCH;
5385         }
5386
5387         /*
5388          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5389          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5390          * usage count and then drop tasklist_lock.
5391          */
5392         get_task_struct(p);
5393         read_unlock(&tasklist_lock);
5394
5395         retval = -EPERM;
5396         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5397                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5398                 goto out_unlock;
5399
5400         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5401         if (retval)
5402                 goto out_unlock;
5403
5404         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5405         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5406  again:
5407         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5408
5409         if (!retval) {
5410                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5411                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5412                         /*
5413                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5414                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5415                          * cpuset's cpus_allowed
5416                          */
5417                         new_mask = cpus_allowed;
5418                         goto again;
5419                 }
5420         }
5421 out_unlock:
5422         put_task_struct(p);
5423         put_online_cpus();
5424         return retval;
5425 }
5426
5427 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5428                              cpumask_t *new_mask)
5429 {
5430         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5431                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5432         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5433                 len = sizeof(cpumask_t);
5434         }
5435         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5436 }
5437
5438 /**
5439  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5440  * @pid: pid of the process
5441  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5442  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5443  */
5444 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5445                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5446 {
5447         cpumask_t new_mask;
5448         int retval;
5449
5450         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5451         if (retval)
5452                 return retval;
5453
5454         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5455 }
5456
5457 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5458 {
5459         struct task_struct *p;
5460         int retval;
5461
5462         get_online_cpus();
5463         read_lock(&tasklist_lock);
5464
5465         retval = -ESRCH;
5466         p = find_process_by_pid(pid);
5467         if (!p)
5468                 goto out_unlock;
5469
5470         retval = security_task_getscheduler(p);
5471         if (retval)
5472                 goto out_unlock;
5473
5474         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5475
5476 out_unlock:
5477         read_unlock(&tasklist_lock);
5478         put_online_cpus();
5479
5480         return retval;
5481 }
5482
5483 /**
5484  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5485  * @pid: pid of the process
5486  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5487  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5488  */
5489 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5490                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5491 {
5492         int ret;
5493         cpumask_t mask;
5494
5495         if (len < sizeof(cpumask_t))
5496                 return -EINVAL;
5497
5498         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5499         if (ret < 0)
5500                 return ret;
5501
5502         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5503                 return -EFAULT;
5504
5505         return sizeof(cpumask_t);
5506 }
5507
5508 /**
5509  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5510  *
5511  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5512  * other threads running on this CPU then this function will return.
5513  */
5514 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5515 {
5516         struct rq *rq = this_rq_lock();
5517
5518         schedstat_inc(rq, yld_count);
5519         current->sched_class->yield_task(rq);
5520
5521         /*
5522          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5523          * no need to preempt or enable interrupts:
5524          */
5525         __release(rq->lock);
5526         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5527         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5528         preempt_enable_no_resched();
5529
5530         schedule();
5531
5532         return 0;
5533 }
5534
5535 static void __cond_resched(void)
5536 {
5537 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5538         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5539 #endif
5540         /*
5541          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5542          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5543          * cond_resched() call.
5544          */
5545         do {
5546                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5547                 schedule();
5548                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5549         } while (need_resched());
5550 }
5551
5552 int __sched _cond_resched(void)
5553 {
5554         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5555                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5556                 __cond_resched();
5557                 return 1;
5558         }
5559         return 0;
5560 }
5561 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5562
5563 /*
5564  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5565  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5566  *
5567  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5568  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5569  * spin_unlock(), once by hand).
5570  */
5571 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5572 {
5573         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5574         int ret = 0;
5575
5576         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5577                 spin_unlock(lock);
5578                 if (resched && need_resched())
5579                         __cond_resched();
5580                 else
5581                         cpu_relax();
5582                 ret = 1;
5583                 spin_lock(lock);
5584         }
5585         return ret;
5586 }
5587 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5588
5589 int __sched cond_resched_softirq(void)
5590 {
5591         BUG_ON(!in_softirq());
5592
5593         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5594                 local_bh_enable();
5595                 __cond_resched();
5596                 local_bh_disable();
5597                 return 1;
5598         }
5599         return 0;
5600 }
5601 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5602
5603 /**
5604  * yield - yield the current processor to other threads.
5605  *
5606  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5607  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5608  */
5609 void __sched yield(void)
5610 {
5611         set_current_state(TASK_RUNNING);
5612         sys_sched_yield();
5613 }
5614 EXPORT_SYMBOL(yield);
5615
5616 /*
5617  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5618  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5619  *
5620  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5621  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5622  */
5623 void __sched io_schedule(void)
5624 {
5625         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5626
5627         delayacct_blkio_start();
5628         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5629         schedule();
5630         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5631         delayacct_blkio_end();
5632 }
5633 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5634
5635 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5636 {
5637         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5638         long ret;
5639
5640         delayacct_blkio_start();
5641         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5642         ret = schedule_timeout(timeout);
5643         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5644         delayacct_blkio_end();
5645         return ret;
5646 }
5647
5648 /**
5649  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5650  * @policy: scheduling class.
5651  *
5652  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5653  * by a given scheduling class.
5654  */
5655 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5656 {
5657         int ret = -EINVAL;
5658
5659         switch (policy) {
5660         case SCHED_FIFO:
5661         case SCHED_RR:
5662                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5663                 break;
5664         case SCHED_NORMAL:
5665         case SCHED_BATCH:
5666         case SCHED_IDLE:
5667                 ret = 0;
5668                 break;
5669         }
5670         return ret;
5671 }
5672
5673 /**
5674  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5675  * @policy: scheduling class.
5676  *
5677  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5678  * by a given scheduling class.
5679  */
5680 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5681 {
5682         int ret = -EINVAL;
5683
5684         switch (policy) {
5685         case SCHED_FIFO:
5686         case SCHED_RR:
5687                 ret = 1;
5688                 break;
5689         case SCHED_NORMAL:
5690         case SCHED_BATCH:
5691         case SCHED_IDLE:
5692                 ret = 0;
5693         }
5694         return ret;
5695 }
5696
5697 /**
5698  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5699  * @pid: pid of the process.
5700  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5701  *
5702  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5703  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5704  */
5705 asmlinkage
5706 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5707 {
5708         struct task_struct *p;
5709         unsigned int time_slice;
5710         int retval;
5711         struct timespec t;
5712
5713         if (pid < 0)
5714                 return -EINVAL;
5715
5716         retval = -ESRCH;
5717         read_lock(&tasklist_lock);
5718         p = find_process_by_pid(pid);
5719         if (!p)
5720                 goto out_unlock;
5721
5722         retval = security_task_getscheduler(p);
5723         if (retval)
5724                 goto out_unlock;
5725
5726         /*
5727          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5728          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5729          */
5730         time_slice = 0;
5731         if (p->policy == SCHED_RR) {
5732                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5733         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5734                 struct sched_entity *se = &p->se;
5735                 unsigned long flags;
5736                 struct rq *rq;
5737
5738                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5739                 if (rq->cfs.load.weight)
5740                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5741                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5742         }
5743         read_unlock(&tasklist_lock);
5744         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5745         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5746         return retval;
5747
5748 out_unlock:
5749         read_unlock(&tasklist_lock);
5750         return retval;
5751 }
5752
5753 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5754
5755 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5756 {
5757         unsigned long free = 0;
5758         unsigned state;
5759
5760         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5761         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5762                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5763 #if BITS_PER_LONG == 32
5764         if (state == TASK_RUNNING)
5765                 printk(KERN_CONT " running  ");
5766         else
5767                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5768 #else
5769         if (state == TASK_RUNNING)
5770                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5771         else
5772                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5773 #endif
5774 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5775         {
5776                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5777                 while (!*n)
5778                         n++;
5779                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5780         }
5781 #endif
5782         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5783                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5784
5785         show_stack(p, NULL);
5786 }
5787
5788 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5789 {
5790         struct task_struct *g, *p;
5791
5792 #if BITS_PER_LONG == 32
5793         printk(KERN_INFO
5794                 "  task                PC stack   pid father\n");
5795 #else
5796         printk(KERN_INFO
5797                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5798 #endif
5799         read_lock(&tasklist_lock);
5800         do_each_thread(g, p) {
5801                 /*
5802                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5803                  * console might take alot of time:
5804                  */
5805                 touch_nmi_watchdog();
5806                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5807                         sched_show_task(p);
5808         } while_each_thread(g, p);
5809
5810         touch_all_softlockup_watchdogs();
5811
5812 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5813         sysrq_sched_debug_show();
5814 #endif
5815         read_unlock(&tasklist_lock);
5816         /*
5817          * Only show locks if all tasks are dumped:
5818          */
5819         if (state_filter == -1)
5820                 debug_show_all_locks();
5821 }
5822
5823 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5824 {
5825         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5826 }
5827
5828 /**
5829  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5830  * @idle: task in question
5831  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5832  *
5833  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5834  * flag, to make booting more robust.
5835  */
5836 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5837 {
5838         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5839         unsigned long flags;
5840
5841         __sched_fork(idle);
5842         idle->se.exec_start = sched_clock();
5843
5844         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5845         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5846         __set_task_cpu(idle, cpu);
5847
5848         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5849         rq->curr = rq->idle = idle;
5850 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5851         idle->oncpu = 1;
5852 #endif
5853         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5854
5855         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5856 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5857         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5858 #else
5859         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5860 #endif
5861         /*
5862          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5863          */
5864         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5865 }
5866
5867 /*
5868  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5869  * indicates which cpus entered this state. This is used
5870  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5871  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5872  * always be CPU_MASK_NONE.
5873  */
5874 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5875
5876 /*
5877  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5878  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5879  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5880  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5881  * number of CPUs.
5882  *
5883  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5884  */
5885 static inline void sched_init_granularity(void)
5886 {
5887         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5888         const unsigned long limit = 200000000;
5889
5890         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5891         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5892                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5893
5894         sysctl_sched_latency *= factor;
5895         if (sysctl_sched_latency > limit)
5896                 sysctl_sched_latency = limit;
5897
5898         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5899
5900         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5901 }
5902
5903 #ifdef CONFIG_SMP
5904 /*
5905  * This is how migration works:
5906  *
5907  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5908  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5909  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5910  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5911  *    thread off the CPU)
5912  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5913  *    task is still in the wrong runqueue.
5914  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5915  *    it and puts it into the right queue.
5916  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5917  * 7) we wake up and the migration is done.
5918  */
5919
5920 /*
5921  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5922  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5923  * is removed from the allowed bitmask.
5924  *
5925  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5926  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5927  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5928  */
5929 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5930 {
5931         struct migration_req req;
5932         unsigned long flags;
5933         struct rq *rq;
5934         int ret = 0;
5935
5936         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5937         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5938                 ret = -EINVAL;
5939                 goto out;
5940         }
5941
5942         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5943                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5944                 ret = -EINVAL;
5945                 goto out;
5946         }
5947
5948         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5949                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5950         else {
5951                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5952                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5953         }
5954
5955         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5956         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5957                 goto out;
5958
5959         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5960                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5961                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5962                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5963                 wait_for_completion(&req.done);
5964                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5965                 return 0;
5966         }
5967 out:
5968         task_rq_unlock(rq, &flags);
5969
5970         return ret;
5971 }
5972 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5973
5974 /*
5975  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5976  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5977  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5978  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5979  *
5980  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5981  * as the task is no longer on this CPU.
5982  *
5983  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5984  */
5985 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5986 {
5987         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5988         int ret = 0, on_rq;
5989
5990         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5991                 return ret;
5992
5993         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5994         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5995
5996         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5997         /* Already moved. */
5998         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5999                 goto done;
6000         /* Affinity changed (again). */
6001         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6002                 goto fail;
6003
6004         on_rq = p->se.on_rq;
6005         if (on_rq)
6006                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6007
6008         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6009         if (on_rq) {
6010                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6011                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6012         }
6013 done:
6014         ret = 1;
6015 fail:
6016         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6017         return ret;
6018 }
6019
6020 /*
6021  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6022  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6023  * another runqueue.
6024  */
6025 static int migration_thread(void *data)
6026 {
6027         int cpu = (long)data;
6028         struct rq *rq;
6029
6030         rq = cpu_rq(cpu);
6031         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6032
6033         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6034         while (!kthread_should_stop()) {
6035                 struct migration_req *req;
6036                 struct list_head *head;
6037
6038                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6039
6040                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6041                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6042                         goto wait_to_die;
6043                 }
6044
6045                 if (rq->active_balance) {
6046                         active_load_balance(rq, cpu);
6047                         rq->active_balance = 0;
6048                 }
6049
6050                 head = &rq->migration_queue;
6051
6052                 if (list_empty(head)) {
6053                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6054                         schedule();
6055                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6056                         continue;
6057                 }
6058                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6059                 list_del_init(head->next);
6060
6061                 spin_unlock(&rq->lock);
6062                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6063                 local_irq_enable();
6064
6065                 complete(&req->done);
6066         }
6067         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6068         return 0;
6069
6070 wait_to_die:
6071         /* Wait for kthread_stop */
6072         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6073         while (!kthread_should_stop()) {
6074                 schedule();
6075                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6076         }
6077         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6078         return 0;
6079 }
6080
6081 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6082
6083 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6084 {
6085         int ret;
6086
6087         local_irq_disable();
6088         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6089         local_irq_enable();
6090         return ret;
6091 }
6092
6093 /*
6094  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6095  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6096  */
6097 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6098 {
6099         unsigned long flags;
6100         cpumask_t mask;
6101         struct rq *rq;
6102         int dest_cpu;
6103
6104         do {
6105                 /* On same node? */
6106                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6107                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6108                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6109
6110                 /* On any allowed CPU? */
6111                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6112                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6113
6114                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6115                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6116                         cpumask_t cpus_allowed;
6117
6118                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6119                         /*
6120                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6121                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6122                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6123                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6124                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6125                          */
6126                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6127                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6128                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6129                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6130
6131                         /*
6132                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6133                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6134                          * leave kernel.
6135                          */
6136                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6137                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6138                                        "longer affine to cpu%d\n",
6139                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6140                         }
6141                 }
6142         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6143 }
6144
6145 /*
6146  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6147  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6148  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6149  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6150  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6151  */
6152 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6153 {
6154         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6155         unsigned long flags;
6156
6157         local_irq_save(flags);
6158         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6159         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6160         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6161         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6162         local_irq_restore(flags);
6163 }
6164
6165 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6166 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6167 {
6168         struct task_struct *p, *t;
6169
6170         read_lock(&tasklist_lock);
6171
6172         do_each_thread(t, p) {
6173                 if (p == current)
6174                         continue;
6175
6176                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6177                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6178         } while_each_thread(t, p);
6179
6180         read_unlock(&tasklist_lock);
6181 }
6182
6183 /*
6184  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6185  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6186  * Used by CPU offline code.
6187  */
6188 void sched_idle_next(void)
6189 {
6190         int this_cpu = smp_processor_id();
6191         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6192         struct task_struct *p = rq->idle;
6193         unsigned long flags;
6194
6195         /* cpu has to be offline */
6196         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6197
6198         /*
6199          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6200          * and interrupts disabled on the current cpu.
6201          */
6202         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6203
6204         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6205
6206         update_rq_clock(rq);
6207         activate_task(rq, p, 0);
6208
6209         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6210 }
6211
6212 /*
6213  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6214  * offline.
6215  */
6216 void idle_task_exit(void)
6217 {
6218         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6219
6220         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6221
6222         if (mm != &init_mm)
6223                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6224         mmdrop(mm);
6225 }
6226
6227 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6228 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6229 {
6230         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6231
6232         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6233         BUG_ON(!p->exit_state);
6234
6235         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6236         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6237
6238         get_task_struct(p);
6239
6240         /*
6241          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6242          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6243          * fine.
6244          */
6245         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6246         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6247         spin_lock_irq(&rq->lock);
6248
6249         put_task_struct(p);
6250 }
6251
6252 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6253 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6254 {
6255         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6256         struct task_struct *next;
6257
6258         for ( ; ; ) {
6259                 if (!rq->nr_running)
6260                         break;
6261                 update_rq_clock(rq);
6262                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6263                 if (!next)
6264                         break;
6265                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6266                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6267
6268         }
6269 }
6270 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6271
6272 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6273
6274 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6275         {
6276                 .procname       = "sched_domain",
6277                 .mode           = 0555,
6278         },
6279         {0, },
6280 };
6281
6282 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6283         {
6284                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6285                 .procname       = "kernel",
6286                 .mode           = 0555,
6287                 .child          = sd_ctl_dir,
6288         },
6289         {0, },
6290 };
6291
6292 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6293 {
6294         struct ctl_table *entry =
6295                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6296
6297         return entry;
6298 }
6299
6300 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6301 {
6302         struct ctl_table *entry;
6303
6304         /*
6305          * In the intermediate directories, both the child directory and
6306          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6307          * will always be set. In the lowest directory the names are
6308          * static strings and all have proc handlers.
6309          */
6310         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6311                 if (entry->child)
6312                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6313                 if (entry->proc_handler == NULL)
6314                         kfree(entry->procname);
6315         }
6316
6317         kfree(*tablep);
6318         *tablep = NULL;
6319 }
6320
6321 static void
6322 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6323                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6324                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6325 {
6326         entry->procname = procname;
6327         entry->data = data;
6328         entry->maxlen = maxlen;
6329         entry->mode = mode;
6330         entry->proc_handler = proc_handler;
6331 }
6332
6333 static struct ctl_table *
6334 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6335 {
6336         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6337
6338         if (table == NULL)
6339                 return NULL;
6340
6341         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6342                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6343         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6344                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6345         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6346                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6347         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6348                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6349         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6350                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6351         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6352                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6353         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6354                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6355         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6356                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6357         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6358                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6359         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6360                 &sd->cache_nice_tries,
6361                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6362         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6363                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6364         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6365                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6366         /* &table[12] is terminator */
6367
6368         return table;
6369 }
6370
6371 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6372 {
6373         struct ctl_table *entry, *table;
6374         struct sched_domain *sd;
6375         int domain_num = 0, i;
6376         char buf[32];
6377
6378         for_each_domain(cpu, sd)
6379                 domain_num++;
6380         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6381         if (table == NULL)
6382                 return NULL;
6383
6384         i = 0;
6385         for_each_domain(cpu, sd) {
6386                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6387                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6388                 entry->mode = 0555;
6389                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6390                 entry++;
6391                 i++;
6392         }
6393         return table;
6394 }
6395
6396 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6397 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6398 {
6399         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6400         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6401         char buf[32];
6402
6403         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6404         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6405
6406         if (entry == NULL)
6407                 return;
6408
6409         for_each_online_cpu(i) {
6410                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6411                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6412                 entry->mode = 0555;
6413                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6414                 entry++;
6415         }
6416
6417         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6418         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6419 }
6420
6421 /* may be called multiple times per register */
6422 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6423 {
6424         if (sd_sysctl_header)
6425                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6426         sd_sysctl_header = NULL;
6427         if (sd_ctl_dir[0].child)
6428                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6429 }
6430 #else
6431 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6432 {
6433 }
6434 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6435 {
6436 }
6437 #endif
6438
6439 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6440 {
6441         if (!rq->online) {
6442                 const struct sched_class *class;
6443
6444                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6445                 rq->online = 1;
6446
6447                 for_each_class(class) {
6448                         if (class->rq_online)
6449                                 class->rq_online(rq);
6450                 }
6451         }
6452 }
6453
6454 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6455 {
6456         if (rq->online) {
6457                 const struct sched_class *class;
6458
6459                 for_each_class(class) {
6460                         if (class->rq_offline)
6461                                 class->rq_offline(rq);
6462                 }
6463
6464                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6465                 rq->online = 0;
6466         }
6467 }
6468
6469 /*
6470  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6471  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6472  */
6473 static int __cpuinit
6474 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6475 {
6476         struct task_struct *p;
6477         int cpu = (long)hcpu;
6478         unsigned long flags;
6479         struct rq *rq;
6480
6481         switch (action) {
6482
6483         case CPU_UP_PREPARE:
6484         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6485                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6486                 if (IS_ERR(p))
6487                         return NOTIFY_BAD;
6488                 kthread_bind(p, cpu);
6489                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6490                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6491                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6492                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6493                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6494                 break;
6495
6496         case CPU_ONLINE:
6497         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6498                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6499                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6500
6501                 /* Update our root-domain */
6502                 rq = cpu_rq(cpu);
6503                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6504                 if (rq->rd) {
6505                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6506
6507                         set_rq_online(rq);
6508                 }
6509                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6510                 break;
6511
6512 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6513         case CPU_UP_CANCELED:
6514         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6515                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6516                         break;
6517                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6518                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6519                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6520                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6521                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6522                 break;
6523
6524         case CPU_DEAD:
6525         case CPU_DEAD_FROZEN:
6526                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6527                 migrate_live_tasks(cpu);
6528                 rq = cpu_rq(cpu);
6529                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6530                 rq->migration_thread = NULL;
6531                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6532                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6533                 update_rq_clock(rq);
6534                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6535                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6536                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6537                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6538                 migrate_dead_tasks(cpu);
6539                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6540                 cpuset_unlock();
6541                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6542                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6543
6544                 /*
6545                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6546                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6547                  * the requestors.
6548                  */
6549                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6550                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6551                         struct migration_req *req;
6552
6553                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6554                                          struct migration_req, list);
6555                         list_del_init(&req->list);
6556                         complete(&req->done);
6557                 }
6558                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6559                 break;
6560
6561         case CPU_DYING:
6562         case CPU_DYING_FROZEN:
6563                 /* Update our root-domain */
6564                 rq = cpu_rq(cpu);
6565                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6566                 if (rq->rd) {
6567                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6568                         set_rq_offline(rq);
6569                 }
6570                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6571                 break;
6572 #endif
6573         }
6574         return NOTIFY_OK;
6575 }
6576
6577 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6578  * happens before everything else.
6579  */
6580 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6581         .notifier_call = migration_call,
6582         .priority = 10
6583 };
6584
6585 static int __init migration_init(void)
6586 {
6587         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6588         int err;
6589
6590         /* Start one for the boot CPU: */
6591         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6592         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6593         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6594         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6595
6596         return err;
6597 }
6598 early_initcall(migration_init);
6599 #endif
6600
6601 #ifdef CONFIG_SMP
6602
6603 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6604
6605 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6606                                   cpumask_t *groupmask)
6607 {
6608         struct sched_group *group = sd->groups;
6609         char str[256];
6610
6611         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6612         cpus_clear(*groupmask);
6613
6614         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6615
6616         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6617                 printk("does not load-balance\n");
6618                 if (sd->parent)
6619                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6620                                         " has parent");
6621                 return -1;
6622         }
6623
6624         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6625
6626         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6627                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6628                                 "CPU%d\n", cpu);
6629         }
6630         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6631                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6632                                 " CPU%d\n", cpu);
6633         }
6634
6635         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6636         do {
6637                 if (!group) {
6638                         printk("\n");
6639                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6640                         break;
6641                 }
6642
6643                 if (!group->__cpu_power) {
6644                         printk(KERN_CONT "\n");
6645                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6646                                         "set\n");
6647                         break;
6648                 }
6649
6650                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6651                         printk(KERN_CONT "\n");
6652                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6653                         break;
6654                 }
6655
6656                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6657                         printk(KERN_CONT "\n");
6658                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6659                         break;
6660                 }
6661
6662                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6663
6664                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6665                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6666
6667                 group = group->next;
6668         } while (group != sd->groups);
6669         printk(KERN_CONT "\n");
6670
6671         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6672                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6673
6674         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6675                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6676                         "of domain->span\n");
6677         return 0;
6678 }
6679
6680 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6681 {
6682         cpumask_t *groupmask;
6683         int level = 0;
6684
6685         if (!sd) {
6686                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6687                 return;
6688         }
6689
6690         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6691
6692         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6693         if (!groupmask) {
6694                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6695                 return;
6696         }
6697
6698         for (;;) {
6699                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6700                         break;
6701                 level++;
6702                 sd = sd->parent;
6703                 if (!sd)
6704                         break;
6705         }
6706         kfree(groupmask);
6707 }
6708 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6709 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6710 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6711
6712 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6713 {
6714         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6715                 return 1;
6716
6717         /* Following flags need at least 2 groups */
6718         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6719                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6720                          SD_BALANCE_FORK |
6721                          SD_BALANCE_EXEC |
6722                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6723                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6724                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6725                         return 0;
6726         }
6727
6728         /* Following flags don't use groups */
6729         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6730                          SD_WAKE_AFFINE |
6731                          SD_WAKE_BALANCE))
6732                 return 0;
6733
6734         return 1;
6735 }
6736
6737 static int
6738 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6739 {
6740         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6741
6742         if (sd_degenerate(parent))
6743                 return 1;
6744
6745         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6746                 return 0;
6747
6748         /* Does parent contain flags not in child? */
6749         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6750         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6751                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6752         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6753         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6754                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6755                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6756                                 SD_BALANCE_FORK |
6757                                 SD_BALANCE_EXEC |
6758                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6759                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6760         }
6761         if (~cflags & pflags)
6762                 return 0;
6763
6764         return 1;
6765 }
6766
6767 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6768 {
6769         unsigned long flags;
6770
6771         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6772
6773         if (rq->rd) {
6774                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6775
6776                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6777                         set_rq_offline(rq);
6778
6779                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6780
6781                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6782                         kfree(old_rd);
6783         }
6784
6785         atomic_inc(&rd->refcount);
6786         rq->rd = rd;
6787
6788         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6789         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6790                 set_rq_online(rq);
6791
6792         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6793 }
6794
6795 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6796 {
6797         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6798
6799         cpus_clear(rd->span);
6800         cpus_clear(rd->online);
6801
6802         cpupri_init(&rd->cpupri);
6803 }
6804
6805 static void init_defrootdomain(void)
6806 {
6807         init_rootdomain(&def_root_domain);
6808         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6809 }
6810
6811 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6812 {
6813         struct root_domain *rd;
6814
6815         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6816         if (!rd)
6817                 return NULL;
6818
6819         init_rootdomain(rd);
6820
6821         return rd;
6822 }
6823
6824 /*
6825  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6826  * hold the hotplug lock.
6827  */
6828 static void
6829 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6830 {
6831         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6832         struct sched_domain *tmp;
6833
6834         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6835         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6836                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6837                 if (!parent)
6838                         break;
6839                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6840                         tmp->parent = parent->parent;
6841                         if (parent->parent)
6842                                 parent->parent->child = tmp;
6843                 }
6844         }
6845
6846         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6847                 sd = sd->parent;
6848                 if (sd)
6849                         sd->child = NULL;
6850         }
6851
6852         sched_domain_debug(sd, cpu);
6853
6854         rq_attach_root(rq, rd);
6855         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6856 }
6857
6858 /* cpus with isolated domains */
6859 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6860
6861 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6862 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6863 {
6864         static int __initdata ints[NR_CPUS];
6865         int i;
6866
6867         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6868         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6869         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6870                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6871                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6872         return 1;
6873 }
6874
6875 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6876
6877 /*
6878  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6879  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6880  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6881  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6882  *
6883  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6884  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6885  * and ->cpu_power to 0.
6886  */
6887 static void
6888 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6889                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6890                                         struct sched_group **sg,
6891                                         cpumask_t *tmpmask),
6892                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6893 {
6894         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6895         int i;
6896
6897         cpus_clear(*covered);
6898
6899         for_each_cpu_mask_nr(i, *span) {
6900                 struct sched_group *sg;
6901                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6902                 int j;
6903
6904                 if (cpu_isset(i, *covered))
6905                         continue;
6906
6907                 cpus_clear(sg->cpumask);
6908                 sg->__cpu_power = 0;
6909
6910                 for_each_cpu_mask_nr(j, *span) {
6911                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6912                                 continue;
6913
6914                         cpu_set(j, *covered);
6915                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6916                 }
6917                 if (!first)
6918                         first = sg;
6919                 if (last)
6920                         last->next = sg;
6921                 last = sg;
6922         }
6923         last->next = first;
6924 }
6925
6926 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6927
6928 #ifdef CONFIG_NUMA
6929
6930 /**
6931  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6932  * @node: node whose sched_domain we're building
6933  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6934  *
6935  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6936  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6937  *
6938  * Should use nodemask_t.
6939  */
6940 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6941 {
6942         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6943
6944         min_val = INT_MAX;
6945
6946         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6947                 /* Start at @node */
6948                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6949
6950                 if (!nr_cpus_node(n))
6951                         continue;
6952
6953                 /* Skip already used nodes */
6954                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6955                         continue;
6956
6957                 /* Simple min distance search */
6958                 val = node_distance(node, n);
6959
6960                 if (val < min_val) {
6961                         min_val = val;
6962                         best_node = n;
6963                 }
6964         }
6965
6966         node_set(best_node, *used_nodes);
6967         return best_node;
6968 }
6969
6970 /**
6971  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6972  * @node: node whose cpumask we're constructing
6973  * @span: resulting cpumask
6974  *
6975  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6976  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6977  * out optimally.
6978  */
6979 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6980 {
6981         nodemask_t used_nodes;
6982         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6983         int i;
6984
6985         cpus_clear(*span);
6986         nodes_clear(used_nodes);
6987
6988         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6989         node_set(node, used_nodes);
6990
6991         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6992                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6993
6994                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6995                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6996         }
6997 }
6998 #endif /* CONFIG_NUMA */
6999
7000 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7001
7002 /*
7003  * SMT sched-domains:
7004  */
7005 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7006 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
7007 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
7008
7009 static int
7010 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7011                  cpumask_t *unused)
7012 {
7013         if (sg)
7014                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
7015         return cpu;
7016 }
7017 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7018
7019 /*
7020  * multi-core sched-domains:
7021  */
7022 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7023 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
7024 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
7025 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7026
7027 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7028 static int
7029 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7030                   cpumask_t *mask)
7031 {
7032         int group;
7033
7034         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7035         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7036         group = first_cpu(*mask);
7037         if (sg)
7038                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
7039         return group;
7040 }
7041 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7042 static int
7043 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7044                   cpumask_t *unused)
7045 {
7046         if (sg)
7047                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7048         return cpu;
7049 }
7050 #endif
7051
7052 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7053 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7054
7055 static int
7056 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7057                   cpumask_t *mask)
7058 {
7059         int group;
7060 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7061         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7062         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7063         group = first_cpu(*mask);
7064 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7065         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7066         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7067         group = first_cpu(*mask);
7068 #else
7069         group = cpu;
7070 #endif
7071         if (sg)
7072                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7073         return group;
7074 }
7075
7076 #ifdef CONFIG_NUMA
7077 /*
7078  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7079  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7080  * gets dynamically allocated.
7081  */
7082 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7083 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7084
7085 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7086 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7087
7088 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7089                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7090 {
7091         int group;
7092
7093         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7094         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7095         group = first_cpu(*nodemask);
7096
7097         if (sg)
7098                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7099         return group;
7100 }
7101
7102 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7103 {
7104         struct sched_group *sg = group_head;
7105         int j;
7106
7107         if (!sg)
7108                 return;
7109         do {
7110                 for_each_cpu_mask_nr(j, sg->cpumask) {
7111                         struct sched_domain *sd;
7112
7113                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7114                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7115                                 /*
7116                                  * Only add "power" once for each
7117                                  * physical package.
7118                                  */
7119                                 continue;
7120                         }
7121
7122                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7123                 }
7124                 sg = sg->next;
7125         } while (sg != group_head);
7126 }
7127 #endif /* CONFIG_NUMA */
7128
7129 #ifdef CONFIG_NUMA
7130 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7131 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7132 {
7133         int cpu, i;
7134
7135         for_each_cpu_mask_nr(cpu, *cpu_map) {
7136                 struct sched_group **sched_group_nodes
7137                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7138
7139                 if (!sched_group_nodes)
7140                         continue;
7141
7142                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7143                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7144
7145                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7146                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7147                         if (cpus_empty(*nodemask))
7148                                 continue;
7149
7150                         if (sg == NULL)
7151                                 continue;
7152                         sg = sg->next;
7153 next_sg:
7154                         oldsg = sg;
7155                         sg = sg->next;
7156                         kfree(oldsg);
7157                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7158                                 goto next_sg;
7159                 }
7160                 kfree(sched_group_nodes);
7161                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7162         }
7163 }
7164 #else /* !CONFIG_NUMA */
7165 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7166 {
7167 }
7168 #endif /* CONFIG_NUMA */
7169
7170 /*
7171  * Initialize sched groups cpu_power.
7172  *
7173  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7174  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7175  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7176  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7177  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7178  * less cpu_power.
7179  *
7180  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7181  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7182  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7183  */
7184 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7185 {
7186         struct sched_domain *child;
7187         struct sched_group *group;
7188
7189         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7190
7191         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7192                 return;
7193
7194         child = sd->child;
7195
7196         sd->groups->__cpu_power = 0;
7197
7198         /*
7199          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7200          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7201          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7202          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7203          * same sched domain.
7204          */
7205         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7206                        (child->flags &
7207                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7208                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7209                 return;
7210         }
7211
7212         /*
7213          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7214          */
7215         group = child->groups;
7216         do {
7217                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7218                 group = group->next;
7219         } while (group != child->groups);
7220 }
7221
7222 /*
7223  * Initializers for schedule domains
7224  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7225  */
7226
7227 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7228 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7229 #else
7230 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7231 #endif
7232
7233 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7234
7235 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7236 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7237 {                                                               \
7238         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7239         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7240         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7241         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7242 }
7243
7244 SD_INIT_FUNC(CPU)
7245 #ifdef CONFIG_NUMA
7246  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7247  SD_INIT_FUNC(NODE)
7248 #endif
7249 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7250  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7251 #endif
7252 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7253  SD_INIT_FUNC(MC)
7254 #endif
7255
7256 /*
7257  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7258  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7259  * if the amount of space is significant.
7260  */
7261 struct allmasks {
7262         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7263         union {
7264                 cpumask_t nodemask;
7265                 cpumask_t this_sibling_map;
7266                 cpumask_t this_core_map;
7267         };
7268         cpumask_t send_covered;
7269
7270 #ifdef CONFIG_NUMA
7271         cpumask_t domainspan;
7272         cpumask_t covered;
7273         cpumask_t notcovered;
7274 #endif
7275 };
7276
7277 #if     NR_CPUS > 128
7278 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7279 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7280 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7281 #else
7282 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7283 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7284 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7285 #endif
7286
7287 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7288                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7289
7290 static int default_relax_domain_level = -1;
7291
7292 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7293 {
7294         unsigned long val;
7295
7296         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7297         if (val < SD_LV_MAX)
7298                 default_relax_domain_level = val;
7299
7300         return 1;
7301 }
7302 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7303
7304 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7305                                  struct sched_domain_attr *attr)
7306 {
7307         int request;
7308
7309         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7310                 if (default_relax_domain_level < 0)
7311                         return;
7312                 else
7313                         request = default_relax_domain_level;
7314         } else
7315                 request = attr->relax_domain_level;
7316         if (request < sd->level) {
7317                 /* turn off idle balance on this domain */
7318                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7319         } else {
7320                 /* turn on idle balance on this domain */
7321                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7322         }
7323 }
7324
7325 /*
7326  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7327  * to the individual cpus
7328  */
7329 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7330                                  struct sched_domain_attr *attr)
7331 {
7332         int i;
7333         struct root_domain *rd;
7334         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7335         cpumask_t *tmpmask;
7336 #ifdef CONFIG_NUMA
7337         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7338         int sd_allnodes = 0;
7339
7340         /*
7341          * Allocate the per-node list of sched groups
7342          */
7343         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7344                                     GFP_KERNEL);
7345         if (!sched_group_nodes) {
7346                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7347                 return -ENOMEM;
7348         }
7349 #endif
7350
7351         rd = alloc_rootdomain();
7352         if (!rd) {
7353                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7354 #ifdef CONFIG_NUMA
7355                 kfree(sched_group_nodes);
7356 #endif
7357                 return -ENOMEM;
7358         }
7359
7360 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7361         /* get space for all scratch cpumask variables */
7362         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7363         if (!allmasks) {
7364                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7365                 kfree(rd);
7366 #ifdef CONFIG_NUMA
7367                 kfree(sched_group_nodes);
7368 #endif
7369                 return -ENOMEM;
7370         }
7371 #endif
7372         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7373
7374
7375 #ifdef CONFIG_NUMA
7376         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7377 #endif
7378
7379         /*
7380          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7381          */
7382         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7383                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7384                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7385
7386                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7387                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7388
7389 #ifdef CONFIG_NUMA
7390                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7391                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7392                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7393                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7394                         set_domain_attribute(sd, attr);
7395                         sd->span = *cpu_map;
7396                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7397                         p = sd;
7398                         sd_allnodes = 1;
7399                 } else
7400                         p = NULL;
7401
7402                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7403                 SD_INIT(sd, NODE);
7404                 set_domain_attribute(sd, attr);
7405                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7406                 sd->parent = p;
7407                 if (p)
7408                         p->child = sd;
7409                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7410 #endif
7411
7412                 p = sd;
7413                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7414                 SD_INIT(sd, CPU);
7415                 set_domain_attribute(sd, attr);
7416                 sd->span = *nodemask;
7417                 sd->parent = p;
7418                 if (p)
7419                         p->child = sd;
7420                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7421
7422 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7423                 p = sd;
7424                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7425                 SD_INIT(sd, MC);
7426                 set_domain_attribute(sd, attr);
7427                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7428                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7429                 sd->parent = p;
7430                 p->child = sd;
7431                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7432 #endif
7433
7434 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7435                 p = sd;
7436                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7437                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7438                 set_domain_attribute(sd, attr);
7439                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7440                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7441                 sd->parent = p;
7442                 p->child = sd;
7443                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7444 #endif
7445         }
7446
7447 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7448         /* Set up CPU (sibling) groups */
7449         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7450                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7451                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7452
7453                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7454                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7455                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7456                         continue;
7457
7458                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7459                                         &cpu_to_cpu_group,
7460                                         send_covered, tmpmask);
7461         }
7462 #endif
7463
7464 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7465         /* Set up multi-core groups */
7466         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7467                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7468                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7469
7470                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7471                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7472                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7473                         continue;
7474
7475                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7476                                         &cpu_to_core_group,
7477                                         send_covered, tmpmask);
7478         }
7479 #endif
7480
7481         /* Set up physical groups */
7482         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7483                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7484                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7485
7486                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7487                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7488                 if (cpus_empty(*nodemask))
7489                         continue;
7490
7491                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7492                                         &cpu_to_phys_group,
7493                                         send_covered, tmpmask);
7494         }
7495
7496 #ifdef CONFIG_NUMA
7497         /* Set up node groups */
7498         if (sd_allnodes) {
7499                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7500
7501                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7502                                         &cpu_to_allnodes_group,
7503                                         send_covered, tmpmask);
7504         }
7505
7506         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7507                 /* Set up node groups */
7508                 struct sched_group *sg, *prev;
7509                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7510                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7511                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7512                 int j;
7513
7514                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7515                 cpus_clear(*covered);
7516
7517                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7518                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7519                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7520                         continue;
7521                 }
7522
7523                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7524                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7525
7526                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7527                 if (!sg) {
7528                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7529                                 "node %d\n", i);
7530                         goto error;
7531                 }
7532                 sched_group_nodes[i] = sg;
7533                 for_each_cpu_mask_nr(j, *nodemask) {
7534                         struct sched_domain *sd;
7535
7536                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7537                         sd->groups = sg;
7538                 }
7539                 sg->__cpu_power = 0;
7540                 sg->cpumask = *nodemask;
7541                 sg->next = sg;
7542                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7543                 prev = sg;
7544
7545                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7546                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7547                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7548                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7549
7550                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7551                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7552                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7553                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7554                                 break;
7555
7556                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7557                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7558                                 continue;
7559
7560                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7561                                           GFP_KERNEL, i);
7562                         if (!sg) {
7563                                 printk(KERN_WARNING
7564                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7565                                 goto error;
7566                         }
7567                         sg->__cpu_power = 0;
7568                         sg->cpumask = *tmpmask;
7569                         sg->next = prev->next;
7570                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7571                         prev->next = sg;
7572                         prev = sg;
7573                 }
7574         }
7575 #endif
7576
7577         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7578 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7579         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7580                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7581
7582                 init_sched_groups_power(i, sd);
7583         }
7584 #endif
7585 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7586         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7587                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7588
7589                 init_sched_groups_power(i, sd);
7590         }
7591 #endif
7592
7593         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7594                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7595
7596                 init_sched_groups_power(i, sd);
7597         }
7598
7599 #ifdef CONFIG_NUMA
7600         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7601                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7602
7603         if (sd_allnodes) {
7604                 struct sched_group *sg;
7605
7606                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7607                                                                 tmpmask);
7608                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7609         }
7610 #endif
7611
7612         /* Attach the domains */
7613         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7614                 struct sched_domain *sd;
7615 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7616                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7617 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7618                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7619 #else
7620                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7621 #endif
7622                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7623         }
7624
7625         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7626         return 0;
7627
7628 #ifdef CONFIG_NUMA
7629 error:
7630         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7631         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7632         return -ENOMEM;
7633 #endif
7634 }
7635
7636 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7637 {
7638         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7639 }
7640
7641 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7642 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7643 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7644                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7645
7646 /*
7647  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7648  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7649  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7650  */
7651 static cpumask_t fallback_doms;
7652
7653 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7654 {
7655 }
7656
7657 /*
7658  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7659  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7660  * exclude other special cases in the future.
7661  */
7662 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7663 {
7664         int err;
7665
7666         arch_update_cpu_topology();
7667         ndoms_cur = 1;
7668         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7669         if (!doms_cur)
7670                 doms_cur = &fallback_doms;
7671         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7672         dattr_cur = NULL;
7673         err = build_sched_domains(doms_cur);
7674         register_sched_domain_sysctl();
7675
7676         return err;
7677 }
7678
7679 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7680                                        cpumask_t *tmpmask)
7681 {
7682         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7683 }
7684
7685 /*
7686  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7687  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7688  */
7689 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7690 {
7691         cpumask_t tmpmask;
7692         int i;
7693
7694         unregister_sched_domain_sysctl();
7695
7696         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map)
7697                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7698         synchronize_sched();
7699         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7700 }
7701
7702 /* handle null as "default" */
7703 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7704                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7705 {
7706         struct sched_domain_attr tmp;
7707
7708         /* fast path */
7709         if (!new && !cur)
7710                 return 1;
7711
7712         tmp = SD_ATTR_INIT;
7713         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7714                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7715                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7716 }
7717
7718 /*
7719  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7720  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7721  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7722  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7723  *
7724  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7725  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7726  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7727  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7728  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7729  * it as it is.
7730  *
7731  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7732  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7733  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7734  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7735  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7736  *
7737  * If doms_new==NULL it will be replaced with cpu_online_map.
7738  * ndoms_new==0 is a special case for destroying existing domains.
7739  * It will not create the default domain.
7740  *
7741  * Call with hotplug lock held
7742  */
7743 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7744                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7745 {
7746         int i, j, n;
7747
7748         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7749
7750         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7751         unregister_sched_domain_sysctl();
7752
7753         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7754
7755         /* Destroy deleted domains */
7756         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7757                 for (j = 0; j < n; j++) {
7758                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7759                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7760                                 goto match1;
7761                 }
7762                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7763                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7764 match1:
7765                 ;
7766         }
7767
7768         if (doms_new == NULL) {
7769                 ndoms_cur = 0;
7770                 doms_new = &fallback_doms;
7771                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7772                 dattr_new = NULL;
7773         }
7774
7775         /* Build new domains */
7776         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7777                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7778                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7779                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7780                                 goto match2;
7781                 }
7782                 /* no match - add a new doms_new */
7783                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7784                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7785 match2:
7786                 ;
7787         }
7788
7789         /* Remember the new sched domains */
7790         if (doms_cur != &fallback_doms)
7791                 kfree(doms_cur);
7792         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7793         doms_cur = doms_new;
7794         dattr_cur = dattr_new;
7795         ndoms_cur = ndoms_new;
7796
7797         register_sched_domain_sysctl();
7798
7799         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7800 }
7801
7802 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7803 int arch_reinit_sched_domains(void)
7804 {
7805         get_online_cpus();
7806
7807         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7808         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7809
7810         rebuild_sched_domains();
7811         put_online_cpus();
7812
7813         return 0;
7814 }
7815
7816 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7817 {
7818         int ret;
7819
7820         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7821                 return -EINVAL;
7822
7823         if (smt)
7824                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7825         else
7826                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7827
7828         ret = arch_reinit_sched_domains();
7829
7830         return ret ? ret : count;
7831 }
7832
7833 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7834 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7835                                            char *page)
7836 {
7837         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7838 }
7839 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7840                                             const char *buf, size_t count)
7841 {
7842         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7843 }
7844 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7845                          sched_mc_power_savings_show,
7846                          sched_mc_power_savings_store);
7847 #endif
7848
7849 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7850 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7851                                             char *page)
7852 {
7853         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7854 }
7855 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7856                                              const char *buf, size_t count)
7857 {
7858         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7859 }
7860 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7861                    sched_smt_power_savings_show,
7862                    sched_smt_power_savings_store);
7863 #endif
7864
7865 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7866 {
7867         int err = 0;
7868
7869 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7870         if (smt_capable())
7871                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7872                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7873 #endif
7874 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7875         if (!err && mc_capable())
7876                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7877                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7878 #endif
7879         return err;
7880 }
7881 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7882
7883 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7884 /*
7885  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7886  * When cpusets are enabled they take over this function.
7887  */
7888 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7889                                 unsigned long action, void *hcpu)
7890 {
7891         switch (action) {
7892         case CPU_ONLINE:
7893         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7894         case CPU_DEAD:
7895         case CPU_DEAD_FROZEN:
7896                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7897                 return NOTIFY_OK;
7898
7899         default:
7900                 return NOTIFY_DONE;
7901         }
7902 }
7903 #endif
7904
7905 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7906                                 unsigned long action, void *hcpu)
7907 {
7908         int cpu = (int)(long)hcpu;
7909
7910         switch (action) {
7911         case CPU_DOWN_PREPARE:
7912         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7913                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7914                 return NOTIFY_OK;
7915
7916         case CPU_DOWN_FAILED:
7917         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7918         case CPU_ONLINE:
7919         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7920                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7921                 return NOTIFY_OK;
7922
7923         default:
7924                 return NOTIFY_DONE;
7925         }
7926 }
7927
7928 void __init sched_init_smp(void)
7929 {
7930         cpumask_t non_isolated_cpus;
7931
7932 #if defined(CONFIG_NUMA)
7933         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7934                                                                 GFP_KERNEL);
7935         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7936 #endif
7937         get_online_cpus();
7938         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7939         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7940         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7941         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7942                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7943         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7944         put_online_cpus();
7945
7946 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7947         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7948         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7949 #endif
7950
7951         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7952         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7953
7954         init_hrtick();
7955
7956         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7957         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7958                 BUG();
7959         sched_init_granularity();
7960 }
7961 #else
7962 void __init sched_init_smp(void)
7963 {
7964         sched_init_granularity();
7965 }
7966 #endif /* CONFIG_SMP */
7967
7968 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7969 {
7970         return in_lock_functions(addr) ||
7971                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7972                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7973 }
7974
7975 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7976 {
7977         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7978         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7979 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7980         cfs_rq->rq = rq;
7981 #endif
7982         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7983 }
7984
7985 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7986 {
7987         struct rt_prio_array *array;
7988         int i;
7989
7990         array = &rt_rq->active;
7991         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7992                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7993                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7994         }
7995         /* delimiter for bitsearch: */
7996         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7997
7998 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7999         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
8000 #endif
8001 #ifdef CONFIG_SMP
8002         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8003         rt_rq->overloaded = 0;
8004 #endif
8005
8006         rt_rq->rt_time = 0;
8007         rt_rq->rt_throttled = 0;
8008         rt_rq->rt_runtime = 0;
8009         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8010
8011 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8012         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8013         rt_rq->rq = rq;
8014 #endif
8015 }
8016
8017 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8018 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8019                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8020                                 struct sched_entity *parent)
8021 {
8022         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8023         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8024         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8025         cfs_rq->tg = tg;
8026         if (add)
8027                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8028
8029         tg->se[cpu] = se;
8030         /* se could be NULL for init_task_group */
8031         if (!se)
8032                 return;
8033
8034         if (!parent)
8035                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8036         else
8037                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8038
8039         se->my_q = cfs_rq;
8040         se->load.weight = tg->shares;
8041         se->load.inv_weight = 0;
8042         se->parent = parent;
8043 }
8044 #endif
8045
8046 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8047 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8048                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8049                 struct sched_rt_entity *parent)
8050 {
8051         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8052
8053         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8054         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8055         rt_rq->tg = tg;
8056         rt_rq->rt_se = rt_se;
8057         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8058         if (add)
8059                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8060
8061         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8062         if (!rt_se)
8063                 return;
8064
8065         if (!parent)
8066                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8067         else
8068                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8069
8070         rt_se->my_q = rt_rq;
8071         rt_se->parent = parent;
8072         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8073 }
8074 #endif
8075
8076 void __init sched_init(void)
8077 {
8078         int i, j;
8079         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8080
8081 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8082         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8083 #endif
8084 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8085         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8086 #endif
8087 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8088         alloc_size *= 2;
8089 #endif
8090         /*
8091          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8092          * we use alloc_bootmem().
8093          */
8094         if (alloc_size) {
8095                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8096
8097 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8098                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8099                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8100
8101                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8102                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8103
8104 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8105                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8106                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8107
8108                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8109                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8110 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8111 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8112 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8113                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8114                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8115
8116                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8117                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8118
8119 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8120                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8121                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8122
8123                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8124                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8125 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8126 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8127         }
8128
8129 #ifdef CONFIG_SMP
8130         init_defrootdomain();
8131 #endif
8132
8133         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8134                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8135
8136 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8137         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8138                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8139 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8140         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8141                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8142 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8143 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8144
8145 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8146         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8147         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8148
8149 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8150         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8151         init_task_group.parent = &root_task_group;
8152         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8153 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8154 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8155
8156         for_each_possible_cpu(i) {
8157                 struct rq *rq;
8158
8159                 rq = cpu_rq(i);
8160                 spin_lock_init(&rq->lock);
8161                 rq->nr_running = 0;
8162                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8163                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8164 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8165                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8166                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8167 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8168                 /*
8169                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8170                  *
8171                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8172                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8173                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8174                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8175                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8176                  * (se->load.weight).
8177                  *
8178                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8179                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8180                  * then A0's share of the cpu resource is:
8181                  *
8182                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8183                  *
8184                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8185                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8186                  */
8187                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8188 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8189                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8190                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8191                 /*
8192                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8193                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8194                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8195                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8196                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8197                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8198                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8199                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8200                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8201                  */
8202                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8203                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8204                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8205                                 root_task_group.se[i]);
8206
8207 #endif
8208 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8209
8210                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8211 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8212                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8213 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8214                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8215 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8216                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8217                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8218                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8219                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8220                                 root_task_group.rt_se[i]);
8221 #endif
8222 #endif
8223
8224                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8225                         rq->cpu_load[j] = 0;
8226 #ifdef CONFIG_SMP
8227                 rq->sd = NULL;
8228                 rq->rd = NULL;
8229                 rq->active_balance = 0;
8230                 rq->next_balance = jiffies;
8231                 rq->push_cpu = 0;
8232                 rq->cpu = i;
8233                 rq->online = 0;
8234                 rq->migration_thread = NULL;
8235                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8236                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8237 #endif
8238                 init_rq_hrtick(rq);
8239                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8240         }
8241
8242         set_load_weight(&init_task);
8243
8244 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8245         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8246 #endif
8247
8248 #ifdef CONFIG_SMP
8249         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8250 #endif
8251
8252 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8253         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8254 #endif
8255
8256         /*
8257          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8258          */
8259         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8260         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8261
8262         /*
8263          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8264          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8265          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8266          * when this runqueue becomes "idle".
8267          */
8268         init_idle(current, smp_processor_id());
8269         /*
8270          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8271          */
8272         current->sched_class = &fair_sched_class;
8273
8274         scheduler_running = 1;
8275 }
8276
8277 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8278 void __might_sleep(char *file, int line)
8279 {
8280 #ifdef in_atomic
8281         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8282
8283         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8284                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8285                 return;
8286         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8287                 return;
8288         prev_jiffy = jiffies;
8289
8290         printk(KERN_ERR
8291                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8292                         file, line);
8293         printk(KERN_ERR
8294                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8295                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8296                         current->pid, current->comm);
8297
8298         debug_show_held_locks(current);
8299         if (irqs_disabled())
8300                 print_irqtrace_events(current);
8301         dump_stack();
8302 #endif
8303 }
8304 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8305 #endif
8306
8307 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8308 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8309 {
8310         int on_rq;
8311
8312         update_rq_clock(rq);
8313         on_rq = p->se.on_rq;
8314         if (on_rq)
8315                 deactivate_task(rq, p, 0);
8316         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8317         if (on_rq) {
8318                 activate_task(rq, p, 0);
8319                 resched_task(rq->curr);
8320         }
8321 }
8322
8323 void normalize_rt_tasks(void)
8324 {
8325         struct task_struct *g, *p;
8326         unsigned long flags;
8327         struct rq *rq;
8328
8329         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8330         do_each_thread(g, p) {
8331                 /*
8332                  * Only normalize user tasks:
8333                  */
8334                 if (!p->mm)
8335                         continue;
8336
8337                 p->se.exec_start                = 0;
8338 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8339                 p->se.wait_start                = 0;
8340                 p->se.sleep_start               = 0;
8341                 p->se.block_start               = 0;
8342 #endif
8343
8344                 if (!rt_task(p)) {
8345                         /*
8346                          * Renice negative nice level userspace
8347                          * tasks back to 0:
8348                          */
8349                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8350                                 set_user_nice(p, 0);
8351                         continue;
8352                 }
8353
8354                 spin_lock(&p->pi_lock);
8355                 rq = __task_rq_lock(p);
8356
8357                 normalize_task(rq, p);
8358
8359                 __task_rq_unlock(rq);
8360                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8361         } while_each_thread(g, p);
8362
8363         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8364 }
8365
8366 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8367
8368 #ifdef CONFIG_IA64
8369 /*
8370  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8371  *
8372  * They can only be called when the whole system has been
8373  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8374  * activity can take place. Using them for anything else would
8375  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8376  * under any other configuration.
8377  */
8378
8379 /**
8380  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8381  * @cpu: the processor in question.
8382  *
8383  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8384  */
8385 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8386 {
8387         return cpu_curr(cpu);
8388 }
8389
8390 /**
8391  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8392  * @cpu: the processor in question.
8393  * @p: the task pointer to set.
8394  *
8395  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8396  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8397  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8398  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8399  * and caller must save the original value of the current task (see
8400  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8401  * re-starting the system.
8402  *
8403  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8404  */
8405 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8406 {
8407         cpu_curr(cpu) = p;
8408 }
8409
8410 #endif
8411
8412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8413 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8414 {
8415         int i;
8416
8417         for_each_possible_cpu(i) {
8418                 if (tg->cfs_rq)
8419                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8420                 if (tg->se)
8421                         kfree(tg->se[i]);
8422         }
8423
8424         kfree(tg->cfs_rq);
8425         kfree(tg->se);
8426 }
8427
8428 static
8429 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8430 {
8431         struct cfs_rq *cfs_rq;
8432         struct sched_entity *se;
8433         struct rq *rq;
8434         int i;
8435
8436         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8437         if (!tg->cfs_rq)
8438                 goto err;
8439         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8440         if (!tg->se)
8441                 goto err;
8442
8443         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8444
8445         for_each_possible_cpu(i) {
8446                 rq = cpu_rq(i);
8447
8448                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8449                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8450                 if (!cfs_rq)
8451                         goto err;
8452
8453                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8454                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8455                 if (!se)
8456                         goto err;
8457
8458                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8459         }
8460
8461         return 1;
8462
8463  err:
8464         return 0;
8465 }
8466
8467 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8468 {
8469         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8470                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8471 }
8472
8473 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8474 {
8475         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8476 }
8477 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8478 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8479 {
8480 }
8481
8482 static inline
8483 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8484 {
8485         return 1;
8486 }
8487
8488 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8489 {
8490 }
8491
8492 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8493 {
8494 }
8495 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8496
8497 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8498 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8499 {
8500         int i;
8501
8502         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8503
8504         for_each_possible_cpu(i) {
8505                 if (tg->rt_rq)
8506                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8507                 if (tg->rt_se)
8508                         kfree(tg->rt_se[i]);
8509         }
8510
8511         kfree(tg->rt_rq);
8512         kfree(tg->rt_se);
8513 }
8514
8515 static
8516 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8517 {
8518         struct rt_rq *rt_rq;
8519         struct sched_rt_entity *rt_se;
8520         struct rq *rq;
8521         int i;
8522
8523         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8524         if (!tg->rt_rq)
8525                 goto err;
8526         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8527         if (!tg->rt_se)
8528                 goto err;
8529
8530         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8531                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8532
8533         for_each_possible_cpu(i) {
8534                 rq = cpu_rq(i);
8535
8536                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8537                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8538                 if (!rt_rq)
8539                         goto err;
8540
8541                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8542                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8543                 if (!rt_se)
8544                         goto err;
8545
8546                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8547         }
8548
8549         return 1;
8550
8551  err:
8552         return 0;
8553 }
8554
8555 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8556 {
8557         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8558                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8559 }
8560
8561 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8562 {
8563         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8564 }
8565 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8566 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8567 {
8568 }
8569
8570 static inline
8571 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8572 {
8573         return 1;
8574 }
8575
8576 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8577 {
8578 }
8579
8580 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8581 {
8582 }
8583 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8584
8585 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8586 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8587 {
8588         free_fair_sched_group(tg);
8589         free_rt_sched_group(tg);
8590         kfree(tg);
8591 }
8592
8593 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8594 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8595 {
8596         struct task_group *tg;
8597         unsigned long flags;
8598         int i;
8599
8600         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8601         if (!tg)
8602                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8603
8604         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8605                 goto err;
8606
8607         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8608                 goto err;
8609
8610         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8611         for_each_possible_cpu(i) {
8612                 register_fair_sched_group(tg, i);
8613                 register_rt_sched_group(tg, i);
8614         }
8615         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8616
8617         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8618
8619         tg->parent = parent;
8620         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8621         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8622         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8623
8624         return tg;
8625
8626 err:
8627         free_sched_group(tg);
8628         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8629 }
8630
8631 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8632 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8633 {
8634         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8635         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8636 }
8637
8638 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8639 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8640 {
8641         unsigned long flags;
8642         int i;
8643
8644         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8645         for_each_possible_cpu(i) {
8646                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8647                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8648         }
8649         list_del_rcu(&tg->list);
8650         list_del_rcu(&tg->siblings);
8651         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8652
8653         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8654         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8655 }
8656
8657 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8658  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8659  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8660  *      reflect its new group.
8661  */
8662 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8663 {
8664         int on_rq, running;
8665         unsigned long flags;
8666         struct rq *rq;
8667
8668         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8669
8670         update_rq_clock(rq);
8671
8672         running = task_current(rq, tsk);
8673         on_rq = tsk->se.on_rq;
8674
8675         if (on_rq)
8676                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8677         if (unlikely(running))
8678                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8679
8680         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8681
8682 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8683         if (tsk->sched_class->moved_group)
8684                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8685 #endif
8686
8687         if (unlikely(running))
8688                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8689         if (on_rq)
8690                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8691
8692         task_rq_unlock(rq, &flags);
8693 }
8694 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8695
8696 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8697 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8698 {
8699         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8700         int on_rq;
8701
8702         on_rq = se->on_rq;
8703         if (on_rq)
8704                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8705
8706         se->load.weight = shares;
8707         se->load.inv_weight = 0;
8708
8709         if (on_rq)
8710                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8711 }
8712
8713 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8714 {
8715         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8716         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8717         unsigned long flags;
8718
8719         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8720         __set_se_shares(se, shares);
8721         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8722 }
8723
8724 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8725
8726 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8727 {
8728         int i;
8729         unsigned long flags;
8730
8731         /*
8732          * We can't change the weight of the root cgroup.
8733          */
8734         if (!tg->se[0])
8735                 return -EINVAL;
8736
8737         if (shares < MIN_SHARES)
8738                 shares = MIN_SHARES;
8739         else if (shares > MAX_SHARES)
8740                 shares = MAX_SHARES;
8741
8742         mutex_lock(&shares_mutex);
8743         if (tg->shares == shares)
8744                 goto done;
8745
8746         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8747         for_each_possible_cpu(i)
8748                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8749         list_del_rcu(&tg->siblings);
8750         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8751
8752         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8753         synchronize_sched();
8754
8755         /*
8756          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8757          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8758          */
8759         tg->shares = shares;
8760         for_each_possible_cpu(i) {
8761                 /*
8762                  * force a rebalance
8763                  */
8764                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8765                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8766         }
8767
8768         /*
8769          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8770          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8771          */
8772         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8773         for_each_possible_cpu(i)
8774                 register_fair_sched_group(tg, i);
8775         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8776         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8777 done:
8778         mutex_unlock(&shares_mutex);
8779         return 0;
8780 }
8781
8782 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8783 {
8784         return tg->shares;
8785 }
8786 #endif
8787
8788 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8789 /*
8790  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8791  */
8792 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8793
8794 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8795 {
8796         if (runtime == RUNTIME_INF)
8797                 return 1ULL << 20;
8798
8799         return div64_u64(runtime << 20, period);
8800 }
8801
8802 /* Must be called with tasklist_lock held */
8803 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8804 {
8805         struct task_struct *g, *p;
8806
8807         do_each_thread(g, p) {
8808                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8809                         return 1;
8810         } while_each_thread(g, p);
8811
8812         return 0;
8813 }
8814
8815 struct rt_schedulable_data {
8816         struct task_group *tg;
8817         u64 rt_period;
8818         u64 rt_runtime;
8819 };
8820
8821 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8822 {
8823         struct rt_schedulable_data *d = data;
8824         struct task_group *child;
8825         unsigned long total, sum = 0;
8826         u64 period, runtime;
8827
8828         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8829         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8830
8831         if (tg == d->tg) {
8832                 period = d->rt_period;
8833                 runtime = d->rt_runtime;
8834         }
8835
8836         /*
8837          * Cannot have more runtime than the period.
8838          */
8839         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8840                 return -EINVAL;
8841
8842         /*
8843          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8844          */
8845         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8846                 return -EBUSY;
8847
8848         total = to_ratio(period, runtime);
8849
8850         /*
8851          * Nobody can have more than the global setting allows.
8852          */
8853         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8854                 return -EINVAL;
8855
8856         /*
8857          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8858          */
8859         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8860                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8861                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8862
8863                 if (child == d->tg) {
8864                         period = d->rt_period;
8865                         runtime = d->rt_runtime;
8866                 }
8867
8868                 sum += to_ratio(period, runtime);
8869         }
8870
8871         if (sum > total)
8872                 return -EINVAL;
8873
8874         return 0;
8875 }
8876
8877 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8878 {
8879         struct rt_schedulable_data data = {
8880                 .tg = tg,
8881                 .rt_period = period,
8882                 .rt_runtime = runtime,
8883         };
8884
8885         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8886 }
8887
8888 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8889                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8890 {
8891         int i, err = 0;
8892
8893         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8894         read_lock(&tasklist_lock);
8895         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8896         if (err)
8897                 goto unlock;
8898
8899         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8900         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8901         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8902
8903         for_each_possible_cpu(i) {
8904                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8905
8906                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8907                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8908                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8909         }
8910         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8911  unlock:
8912         read_unlock(&tasklist_lock);
8913         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8914
8915         return err;
8916 }
8917
8918 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8919 {
8920         u64 rt_runtime, rt_period;
8921
8922         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8923         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8924         if (rt_runtime_us < 0)
8925                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8926
8927         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8928 }
8929
8930 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8931 {
8932         u64 rt_runtime_us;
8933
8934         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8935                 return -1;
8936
8937         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8938         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8939         return rt_runtime_us;
8940 }
8941
8942 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8943 {
8944         u64 rt_runtime, rt_period;
8945
8946         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8947         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8948
8949         if (rt_period == 0)
8950                 return -EINVAL;
8951
8952         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8953 }
8954
8955 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8956 {
8957         u64 rt_period_us;
8958
8959         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8960         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8961         return rt_period_us;
8962 }
8963
8964 static int sched_rt_global_constraints(void)
8965 {
8966         u64 runtime, period;
8967         int ret = 0;
8968
8969         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8970                 return -EINVAL;
8971
8972         runtime = global_rt_runtime();
8973         period = global_rt_period();
8974
8975         /*
8976          * Sanity check on the sysctl variables.
8977          */
8978         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8979                 return -EINVAL;
8980
8981         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8982         read_lock(&tasklist_lock);
8983         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8984         read_unlock(&tasklist_lock);
8985         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8986
8987         return ret;
8988 }
8989 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8990 static int sched_rt_global_constraints(void)
8991 {
8992         unsigned long flags;
8993         int i;
8994
8995         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8996                 return -EINVAL;
8997
8998         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8999         for_each_possible_cpu(i) {
9000                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9001
9002                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9003                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9004                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9005         }
9006         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9007
9008         return 0;
9009 }
9010 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9011
9012 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9013                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9014                 loff_t *ppos)
9015 {
9016         int ret;
9017         int old_period, old_runtime;
9018         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9019
9020         mutex_lock(&mutex);
9021         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9022         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9023
9024         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9025
9026         if (!ret && write) {
9027                 ret = sched_rt_global_constraints();
9028                 if (ret) {
9029                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9030                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9031                 } else {
9032                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9033                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9034                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9035                 }
9036         }
9037         mutex_unlock(&mutex);
9038
9039         return ret;
9040 }
9041
9042 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9043
9044 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9045 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9046 {
9047         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9048                             struct task_group, css);
9049 }
9050
9051 static struct cgroup_subsys_state *
9052 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9053 {
9054         struct task_group *tg, *parent;
9055
9056         if (!cgrp->parent) {
9057                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9058                 return &init_task_group.css;
9059         }
9060
9061         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9062         tg = sched_create_group(parent);
9063         if (IS_ERR(tg))
9064                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9065
9066         return &tg->css;
9067 }
9068
9069 static void
9070 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9071 {
9072         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9073
9074         sched_destroy_group(tg);
9075 }
9076
9077 static int
9078 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9079                       struct task_struct *tsk)
9080 {
9081 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9082         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9083         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9084                 return -EINVAL;
9085 #else
9086         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9087         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9088                 return -EINVAL;
9089 #endif
9090
9091         return 0;
9092 }
9093
9094 static void
9095 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9096                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9097 {
9098         sched_move_task(tsk);
9099 }
9100
9101 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9102 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9103                                 u64 shareval)
9104 {
9105         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9106 }
9107
9108 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9109 {
9110         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9111
9112         return (u64) tg->shares;
9113 }
9114 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9115
9116 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9117 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9118                                 s64 val)
9119 {
9120         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9121 }
9122
9123 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9124 {
9125         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9126 }
9127
9128 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9129                 u64 rt_period_us)
9130 {
9131         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9132 }
9133
9134 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9135 {
9136         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9137 }
9138 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9139
9140 static struct cftype cpu_files[] = {
9141 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9142         {
9143                 .name = "shares",
9144                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9145                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9146         },
9147 #endif
9148 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9149         {
9150                 .name = "rt_runtime_us",
9151                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9152                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9153         },
9154         {
9155                 .name = "rt_period_us",
9156                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9157                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9158         },
9159 #endif
9160 };
9161
9162 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9163 {
9164         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9165 }
9166
9167 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9168         .name           = "cpu",
9169         .create         = cpu_cgroup_create,
9170         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9171         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9172         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9173         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9174         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9175         .early_init     = 1,
9176 };
9177
9178 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9179
9180 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9181
9182 /*
9183  * CPU accounting code for task groups.
9184  *
9185  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9186  * (balbir@in.ibm.com).
9187  */
9188
9189 /* track cpu usage of a group of tasks */
9190 struct cpuacct {
9191         struct cgroup_subsys_state css;
9192         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9193         u64 *cpuusage;
9194 };
9195
9196 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9197
9198 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9199 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9200 {
9201         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9202                             struct cpuacct, css);
9203 }
9204
9205 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9206 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9207 {
9208         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9209                             struct cpuacct, css);
9210 }
9211
9212 /* create a new cpu accounting group */
9213 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9214         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9215 {
9216         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9217
9218         if (!ca)
9219                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9220
9221         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9222         if (!ca->cpuusage) {
9223                 kfree(ca);
9224                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9225         }
9226
9227         return &ca->css;
9228 }
9229
9230 /* destroy an existing cpu accounting group */
9231 static void
9232 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9233 {
9234         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9235
9236         free_percpu(ca->cpuusage);
9237         kfree(ca);
9238 }
9239
9240 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9241 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9242 {
9243         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9244         u64 totalcpuusage = 0;
9245         int i;
9246
9247         for_each_possible_cpu(i) {
9248                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9249
9250                 /*
9251                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9252                  * platforms.
9253                  */
9254                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9255                 totalcpuusage += *cpuusage;
9256                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9257         }
9258
9259         return totalcpuusage;
9260 }
9261
9262 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9263                                                                 u64 reset)
9264 {
9265         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9266         int err = 0;
9267         int i;
9268
9269         if (reset) {
9270                 err = -EINVAL;
9271                 goto out;
9272         }
9273
9274         for_each_possible_cpu(i) {
9275                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9276
9277                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9278                 *cpuusage = 0;
9279                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9280         }
9281 out:
9282         return err;
9283 }
9284
9285 static struct cftype files[] = {
9286         {
9287                 .name = "usage",
9288                 .read_u64 = cpuusage_read,
9289                 .write_u64 = cpuusage_write,
9290         },
9291 };
9292
9293 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9294 {
9295         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9296 }
9297
9298 /*
9299  * charge this task's execution time to its accounting group.
9300  *
9301  * called with rq->lock held.
9302  */
9303 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9304 {
9305         struct cpuacct *ca;
9306
9307         if (!cpuacct_subsys.active)
9308                 return;
9309
9310         ca = task_ca(tsk);
9311         if (ca) {
9312                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9313
9314                 *cpuusage += cputime;
9315         }
9316 }
9317
9318 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9319         .name = "cpuacct",
9320         .create = cpuacct_create,
9321         .destroy = cpuacct_destroy,
9322         .populate = cpuacct_populate,
9323         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9324 };
9325 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */