]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
sched: add debug checks to idle functions
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 /*
78  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
79  * This is default implementation.
80  * Architectures and sub-architectures can override this.
81  */
82 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
83 {
84         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
85 }
86
87 /*
88  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
89  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
90  * and back.
91  */
92 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
93 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
94 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
95
96 /*
97  * 'User priority' is the nice value converted to something we
98  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
99  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
100  */
101 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
102 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
103 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
104
105 /*
106  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
107  */
108 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
109
110 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
111 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
112
113 /*
114  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
115  *
116  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
117  * Timeslices get refilled after they expire.
118  */
119 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
120
121 /*
122  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
123  */
124 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
125
126 #ifdef CONFIG_SMP
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (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(&rt_b->rt_period_timer,
232                               rt_b->rt_period_timer.expires,
233                               HRTIMER_MODE_ABS);
234         }
235         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
239 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
240 {
241         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
242 }
243 #endif
244
245 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
246
247 #include <linux/cgroup.h>
248
249 struct cfs_rq;
250
251 static LIST_HEAD(task_groups);
252
253 /* task group related information */
254 struct task_group {
255 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
256         struct cgroup_subsys_state css;
257 #endif
258
259 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
260         /* schedulable entities of this group on each cpu */
261         struct sched_entity **se;
262         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
263         struct cfs_rq **cfs_rq;
264         unsigned long shares;
265 #endif
266
267 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
268         struct sched_rt_entity **rt_se;
269         struct rt_rq **rt_rq;
270
271         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
272 #endif
273
274         struct rcu_head rcu;
275         struct list_head list;
276
277         struct task_group *parent;
278         struct list_head siblings;
279         struct list_head children;
280 };
281
282 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
283
284 /*
285  * Root task group.
286  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
287  *      be a child to this group.
288  */
289 struct task_group root_task_group;
290
291 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
292 /* Default task group's sched entity on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
294 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
295 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
296 #endif
297
298 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
299 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
300 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif
302 #else
303 #define root_task_group init_task_group
304 #endif
305
306 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
307  * a task group's cpu shares.
308  */
309 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
310
311 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
312 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
316 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
317 #else
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
319 #endif
320
321 #define MIN_SHARES      2
322
323 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
324 #endif
325
326 /* Default task group.
327  *      Every task in system belong to this group at bootup.
328  */
329 struct task_group init_task_group;
330
331 /* return group to which a task belongs */
332 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
333 {
334         struct task_group *tg;
335
336 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
337         tg = p->user->tg;
338 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
339         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
340                                 struct task_group, css);
341 #else
342         tg = &init_task_group;
343 #endif
344         return tg;
345 }
346
347 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
348 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
349 {
350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
351         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
352         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
353 #endif
354
355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
356         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
357         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
358 #endif
359 }
360
361 static inline void lock_doms_cur(void)
362 {
363         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
364 }
365
366 static inline void unlock_doms_cur(void)
367 {
368         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
369 }
370
371 #else
372
373 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
374 static inline void lock_doms_cur(void) { }
375 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
376
377 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
378
379 /* CFS-related fields in a runqueue */
380 struct cfs_rq {
381         struct load_weight load;
382         unsigned long nr_running;
383
384         u64 exec_clock;
385         u64 min_vruntime;
386
387         struct rb_root tasks_timeline;
388         struct rb_node *rb_leftmost;
389
390         struct list_head tasks;
391         struct list_head *balance_iterator;
392
393         /*
394          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
395          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
396          */
397         struct sched_entity *curr, *next;
398
399         unsigned long nr_spread_over;
400
401 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
402         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
403
404         /*
405          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
406          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
407          * (like users, containers etc.)
408          *
409          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
410          * list is used during load balance.
411          */
412         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
413         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
414
415 #ifdef CONFIG_SMP
416         unsigned long task_weight;
417         unsigned long shares;
418         /*
419          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
420          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
421          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
422          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
423          * but more should not be needed anyway.
424          */
425         struct aggregate_struct {
426                 /*
427                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
428                  *
429                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
430                  * this group.
431                  */
432                 unsigned long load;
433
434                 /*
435                  * part of the group weight distributed to this span.
436                  */
437                 unsigned long shares;
438
439                 /*
440                  * The sum of all runqueue weights within this span.
441                  */
442                 unsigned long rq_weight;
443
444                 /*
445                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
446                  * influence by moving tasks around.
447                  */
448                 unsigned long task_weight;
449         } aggregate;
450 #endif
451 #endif
452 };
453
454 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
455 struct rt_rq {
456         struct rt_prio_array active;
457         unsigned long rt_nr_running;
458 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
459         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
460 #endif
461 #ifdef CONFIG_SMP
462         unsigned long rt_nr_migratory;
463         int overloaded;
464 #endif
465         int rt_throttled;
466         u64 rt_time;
467         u64 rt_runtime;
468         /* Nests inside the rq lock: */
469         spinlock_t rt_runtime_lock;
470
471 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
472         unsigned long rt_nr_boosted;
473
474         struct rq *rq;
475         struct list_head leaf_rt_rq_list;
476         struct task_group *tg;
477         struct sched_rt_entity *rt_se;
478 #endif
479 };
480
481 #ifdef CONFIG_SMP
482
483 /*
484  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
485  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
486  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
487  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
488  * object.
489  *
490  */
491 struct root_domain {
492         atomic_t refcount;
493         cpumask_t span;
494         cpumask_t online;
495
496         /*
497          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
498          * one runnable RT task.
499          */
500         cpumask_t rto_mask;
501         atomic_t rto_count;
502 };
503
504 /*
505  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
506  * members (mimicking the global state we have today).
507  */
508 static struct root_domain def_root_domain;
509
510 #endif
511
512 /*
513  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
514  *
515  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
516  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
517  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
518  */
519 struct rq {
520         /* runqueue lock: */
521         spinlock_t lock;
522
523         /*
524          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
525          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
526          */
527         unsigned long nr_running;
528         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
529         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
530         unsigned char idle_at_tick;
531 #ifdef CONFIG_NO_HZ
532         unsigned long last_tick_seen;
533         unsigned char in_nohz_recently;
534 #endif
535         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
536         struct load_weight load;
537         unsigned long nr_load_updates;
538         u64 nr_switches;
539
540         struct cfs_rq cfs;
541         struct rt_rq rt;
542
543 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
544         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
545         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
546 #endif
547 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
548         struct list_head leaf_rt_rq_list;
549 #endif
550
551         /*
552          * This is part of a global counter where only the total sum
553          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
554          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
555          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
556          */
557         unsigned long nr_uninterruptible;
558
559         struct task_struct *curr, *idle;
560         unsigned long next_balance;
561         struct mm_struct *prev_mm;
562
563         u64 clock, prev_clock_raw;
564         s64 clock_max_delta;
565
566         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
567         u64 idle_clock;
568         unsigned int clock_deep_idle_events;
569         u64 tick_timestamp;
570
571         atomic_t nr_iowait;
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct root_domain *rd;
575         struct sched_domain *sd;
576
577         /* For active balancing */
578         int active_balance;
579         int push_cpu;
580         /* cpu of this runqueue: */
581         int cpu;
582
583         struct task_struct *migration_thread;
584         struct list_head migration_queue;
585 #endif
586
587 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
588         unsigned long hrtick_flags;
589         ktime_t hrtick_expire;
590         struct hrtimer hrtick_timer;
591 #endif
592
593 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
594         /* latency stats */
595         struct sched_info rq_sched_info;
596
597         /* sys_sched_yield() stats */
598         unsigned int yld_exp_empty;
599         unsigned int yld_act_empty;
600         unsigned int yld_both_empty;
601         unsigned int yld_count;
602
603         /* schedule() stats */
604         unsigned int sched_switch;
605         unsigned int sched_count;
606         unsigned int sched_goidle;
607
608         /* try_to_wake_up() stats */
609         unsigned int ttwu_count;
610         unsigned int ttwu_local;
611
612         /* BKL stats */
613         unsigned int bkl_count;
614 #endif
615         struct lock_class_key rq_lock_key;
616 };
617
618 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
619
620 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
621 {
622         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
623 }
624
625 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
626 {
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         return rq->cpu;
629 #else
630         return 0;
631 #endif
632 }
633
634 #ifdef CONFIG_NO_HZ
635 static inline bool nohz_on(int cpu)
636 {
637         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
638 }
639
640 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
641 {
642         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
643 }
644
645 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
646 {
647         rq->last_tick_seen = jiffies;
648 }
649 #else
650 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
651 {
652         return 1;
653 }
654
655 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
656 {
657 }
658 #endif
659
660 /*
661  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
662  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
663  */
664 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
667         u64 now = sched_clock();
668         s64 delta = now - prev_raw;
669         u64 clock = rq->clock;
670
671 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
672         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
673 #endif
674         /*
675          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
676          */
677         if (unlikely(delta < 0)) {
678                 clock++;
679                 rq->clock_warps++;
680         } else {
681                 /*
682                  * Catch too large forward jumps too:
683                  */
684                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
685                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
686
687                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
688                         if (clock < max_time)
689                                 clock = max_time;
690                         else
691                                 clock++;
692                         rq->clock_overflows++;
693                 } else {
694                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
695                                 rq->clock_max_delta = delta;
696                         clock += delta;
697                 }
698         }
699
700         rq->prev_clock_raw = now;
701         rq->clock = clock;
702 }
703
704 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
705 {
706         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
707                 __update_rq_clock(rq);
708 }
709
710 /*
711  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
712  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
713  *
714  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
715  * preempt-disabled sections.
716  */
717 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
718         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
719
720 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
721 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
722 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
723 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
724
725 /*
726  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
727  */
728 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
729 # define const_debug __read_mostly
730 #else
731 # define const_debug static const
732 #endif
733
734 /*
735  * Debugging: various feature bits
736  */
737
738 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
739         __SCHED_FEAT_##name ,
740
741 enum {
742 #include "sched_features.h"
743 };
744
745 #undef SCHED_FEAT
746
747 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
748         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
749
750 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
751 #include "sched_features.h"
752         0;
753
754 #undef SCHED_FEAT
755
756 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
757 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
758         #name ,
759
760 __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
761 #include "sched_features.h"
762         NULL
763 };
764
765 #undef SCHED_FEAT
766
767 int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
768 {
769         filp->private_data = inode->i_private;
770         return 0;
771 }
772
773 static ssize_t
774 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
775                 size_t cnt, loff_t *ppos)
776 {
777         char *buf;
778         int r = 0;
779         int len = 0;
780         int i;
781
782         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
783                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
784                 len += 4;
785         }
786
787         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
788         if (!buf)
789                 return -ENOMEM;
790
791         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
792                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
793                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
794                 else
795                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
796         }
797
798         r += sprintf(buf + r, "\n");
799         WARN_ON(r >= len + 2);
800
801         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
802
803         kfree(buf);
804
805         return r;
806 }
807
808 static ssize_t
809 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
810                 size_t cnt, loff_t *ppos)
811 {
812         char buf[64];
813         char *cmp = buf;
814         int neg = 0;
815         int i;
816
817         if (cnt > 63)
818                 cnt = 63;
819
820         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
821                 return -EFAULT;
822
823         buf[cnt] = 0;
824
825         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
826                 neg = 1;
827                 cmp += 3;
828         }
829
830         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
831                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
832
833                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
834                         if (neg)
835                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
836                         else
837                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
838                         break;
839                 }
840         }
841
842         if (!sched_feat_names[i])
843                 return -EINVAL;
844
845         filp->f_pos += cnt;
846
847         return cnt;
848 }
849
850 static struct file_operations sched_feat_fops = {
851         .open   = sched_feat_open,
852         .read   = sched_feat_read,
853         .write  = sched_feat_write,
854 };
855
856 static __init int sched_init_debug(void)
857 {
858         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
859                         &sched_feat_fops);
860
861         return 0;
862 }
863 late_initcall(sched_init_debug);
864
865 #endif
866
867 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
868
869 /*
870  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
871  * Limited because this is done with IRQs disabled.
872  */
873 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
874
875 /*
876  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
877  * default: 1s
878  */
879 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
880
881 static __read_mostly int scheduler_running;
882
883 /*
884  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
885  * default: 0.95s
886  */
887 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
888
889 static inline u64 global_rt_period(void)
890 {
891         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
892 }
893
894 static inline u64 global_rt_runtime(void)
895 {
896         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
897                 return RUNTIME_INF;
898
899         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
900 }
901
902 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
903
904 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
905 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
906
907 /*
908  * Global lock which we take every now and then to synchronize
909  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
910  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
911  * it's good enough for tracing:
912  */
913 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
914 static unsigned long long prev_global_time;
915
916 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
917 {
918         unsigned long flags;
919
920         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
921
922         if (time < prev_global_time) {
923                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
924                 time = prev_global_time;
925         } else {
926                 prev_global_time = time;
927         }
928
929         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
930
931         return time;
932 }
933
934 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
935 {
936         unsigned long long now;
937         unsigned long flags;
938         struct rq *rq;
939
940         /*
941          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
942          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
943          */
944         if (unlikely(!scheduler_running))
945                 return 0;
946
947         local_irq_save(flags);
948         rq = cpu_rq(cpu);
949         update_rq_clock(rq);
950         now = rq->clock;
951         local_irq_restore(flags);
952
953         return now;
954 }
955
956 /*
957  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
958  * clock constructed from sched_clock():
959  */
960 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
961 {
962         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
963
964         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
965         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
966         delta_time = time-prev_cpu_time;
967
968         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
969                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
970
971         return time;
972 }
973 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
974
975 #ifndef prepare_arch_switch
976 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
977 #endif
978 #ifndef finish_arch_switch
979 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
980 #endif
981
982 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
983 {
984         return rq->curr == p;
985 }
986
987 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
988 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
989 {
990         return task_current(rq, p);
991 }
992
993 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
994 {
995 }
996
997 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
998 {
999 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1000         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1001         rq->lock.owner = current;
1002 #endif
1003         /*
1004          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1005          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1006          * prev into current:
1007          */
1008         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1009
1010         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1014 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1015 {
1016 #ifdef CONFIG_SMP
1017         return p->oncpu;
1018 #else
1019         return task_current(rq, p);
1020 #endif
1021 }
1022
1023 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1024 {
1025 #ifdef CONFIG_SMP
1026         /*
1027          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1028          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1029          * here.
1030          */
1031         next->oncpu = 1;
1032 #endif
1033 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1034         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1035 #else
1036         spin_unlock(&rq->lock);
1037 #endif
1038 }
1039
1040 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1045          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1046          * finished.
1047          */
1048         smp_wmb();
1049         prev->oncpu = 0;
1050 #endif
1051 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1052         local_irq_enable();
1053 #endif
1054 }
1055 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1056
1057 /*
1058  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
1059  * Must be called interrupts disabled.
1060  */
1061 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1062         __acquires(rq->lock)
1063 {
1064         for (;;) {
1065                 struct rq *rq = task_rq(p);
1066                 spin_lock(&rq->lock);
1067                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1068                         return rq;
1069                 spin_unlock(&rq->lock);
1070         }
1071 }
1072
1073 /*
1074  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1075  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1076  * explicitly disabling preemption.
1077  */
1078 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1079         __acquires(rq->lock)
1080 {
1081         struct rq *rq;
1082
1083         for (;;) {
1084                 local_irq_save(*flags);
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1090         }
1091 }
1092
1093 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1094         __releases(rq->lock)
1095 {
1096         spin_unlock(&rq->lock);
1097 }
1098
1099 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1100         __releases(rq->lock)
1101 {
1102         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1103 }
1104
1105 /*
1106  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1107  */
1108 static struct rq *this_rq_lock(void)
1109         __acquires(rq->lock)
1110 {
1111         struct rq *rq;
1112
1113         local_irq_disable();
1114         rq = this_rq();
1115         spin_lock(&rq->lock);
1116
1117         return rq;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
1122  */
1123 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
1124 {
1125         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1126
1127         WARN_ON(!irqs_disabled());
1128         spin_lock(&rq->lock);
1129         __update_rq_clock(rq);
1130         spin_unlock(&rq->lock);
1131         rq->clock_deep_idle_events++;
1132 }
1133 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
1134
1135 /*
1136  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
1137  */
1138 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
1139 {
1140         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1141         u64 now = sched_clock();
1142
1143         WARN_ON(!irqs_disabled());
1144         rq->idle_clock += delta_ns;
1145         /*
1146          * Override the previous timestamp and ignore all
1147          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
1148          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
1149          * rq clock:
1150          */
1151         spin_lock(&rq->lock);
1152         rq->prev_clock_raw = now;
1153         rq->clock += delta_ns;
1154         spin_unlock(&rq->lock);
1155         touch_softlockup_watchdog();
1156 }
1157 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
1158
1159 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1160
1161 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1162 {
1163         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1164 }
1165
1166 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1167 /*
1168  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1169  *
1170  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1171  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1172  * reschedule event.
1173  *
1174  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1175  * rq->lock.
1176  */
1177 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1178 {
1179         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1180 }
1181
1182 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1183 {
1184         unsigned long flags;
1185
1186         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1187         resched_task(rq->curr);
1188         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1189 }
1190
1191 enum {
1192         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1193         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1194 };
1195
1196 /*
1197  * Use hrtick when:
1198  *  - enabled by features
1199  *  - hrtimer is actually high res
1200  */
1201 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1202 {
1203         if (!sched_feat(HRTICK))
1204                 return 0;
1205         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Called to set the hrtick timer state.
1210  *
1211  * called with rq->lock held and irqs disabled
1212  */
1213 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1214 {
1215         assert_spin_locked(&rq->lock);
1216
1217         /*
1218          * preempt at: now + delay
1219          */
1220         rq->hrtick_expire =
1221                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1222         /*
1223          * indicate we need to program the timer
1224          */
1225         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1226         if (reset)
1227                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1228
1229         /*
1230          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1231          * forced reschedule.
1232          */
1233         if (reset)
1234                 resched_hrt(rq->curr);
1235 }
1236
1237 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1238 {
1239         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1240                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Update the timer from the possible pending state.
1245  */
1246 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1247 {
1248         ktime_t time;
1249         int set, reset;
1250         unsigned long flags;
1251
1252         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1253
1254         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1255         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1256         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1257         time = rq->hrtick_expire;
1258         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1259         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1260
1261         if (set) {
1262                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1263                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1264                         resched_rq(rq);
1265         } else
1266                 hrtick_clear(rq);
1267 }
1268
1269 /*
1270  * High-resolution timer tick.
1271  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1272  */
1273 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1274 {
1275         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1276
1277         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1278
1279         spin_lock(&rq->lock);
1280         __update_rq_clock(rq);
1281         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1282         spin_unlock(&rq->lock);
1283
1284         return HRTIMER_NORESTART;
1285 }
1286
1287 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1288 {
1289         rq->hrtick_flags = 0;
1290         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1291         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1292         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1293 }
1294
1295 void hrtick_resched(void)
1296 {
1297         struct rq *rq;
1298         unsigned long flags;
1299
1300         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1301                 return;
1302
1303         local_irq_save(flags);
1304         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1305         hrtick_set(rq);
1306         local_irq_restore(flags);
1307 }
1308 #else
1309 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1310 {
1311 }
1312
1313 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1314 {
1315 }
1316
1317 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1318 {
1319 }
1320
1321 void hrtick_resched(void)
1322 {
1323 }
1324 #endif
1325
1326 /*
1327  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1328  *
1329  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1330  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1331  * the target CPU.
1332  */
1333 #ifdef CONFIG_SMP
1334
1335 #ifndef tsk_is_polling
1336 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1337 #endif
1338
1339 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1340 {
1341         int cpu;
1342
1343         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1344
1345         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1346                 return;
1347
1348         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1349
1350         cpu = task_cpu(p);
1351         if (cpu == smp_processor_id())
1352                 return;
1353
1354         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1355         smp_mb();
1356         if (!tsk_is_polling(p))
1357                 smp_send_reschedule(cpu);
1358 }
1359
1360 static void resched_cpu(int cpu)
1361 {
1362         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1363         unsigned long flags;
1364
1365         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1366                 return;
1367         resched_task(cpu_curr(cpu));
1368         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1369 }
1370
1371 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1372 /*
1373  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1374  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1375  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1376  * idle system the next event might even be infinite time into the
1377  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1378  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1379  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1380  * wheel for the next timer event.
1381  */
1382 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1383 {
1384         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1385
1386         if (cpu == smp_processor_id())
1387                 return;
1388
1389         /*
1390          * This is safe, as this function is called with the timer
1391          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1392          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1393          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1394          * timer into account automatically.
1395          */
1396         if (rq->curr != rq->idle)
1397                 return;
1398
1399         /*
1400          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1401          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1402          * idle task through an additional NOOP schedule()
1403          */
1404         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1405
1406         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1407         smp_mb();
1408         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1409                 smp_send_reschedule(cpu);
1410 }
1411 #endif
1412
1413 #else
1414 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1415 {
1416         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1417         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1418 }
1419 #endif
1420
1421 #if BITS_PER_LONG == 32
1422 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1423 #else
1424 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1425 #endif
1426
1427 #define WMULT_SHIFT     32
1428
1429 /*
1430  * Shift right and round:
1431  */
1432 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1433
1434 /*
1435  * delta *= weight / lw
1436  */
1437 static unsigned long
1438 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1439                 struct load_weight *lw)
1440 {
1441         u64 tmp;
1442
1443         if (!lw->inv_weight)
1444                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1445
1446         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1447         /*
1448          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1449          */
1450         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1451                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1452                         WMULT_SHIFT/2);
1453         else
1454                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1455
1456         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1457 }
1458
1459 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1460 {
1461         lw->weight += inc;
1462         lw->inv_weight = 0;
1463 }
1464
1465 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1466 {
1467         lw->weight -= dec;
1468         lw->inv_weight = 0;
1469 }
1470
1471 /*
1472  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1473  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1474  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1475  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1476  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1477  * slice expiry etc.
1478  */
1479
1480 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1481 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1482
1483 /*
1484  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1485  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1486  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1487  * that remained on nice 0.
1488  *
1489  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1490  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1491  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1492  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1493  * the relative distance between them is ~25%.)
1494  */
1495 static const int prio_to_weight[40] = {
1496  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1497  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1498  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1499  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1500  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1501  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1502  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1503  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1504 };
1505
1506 /*
1507  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1508  *
1509  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1510  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1511  * into multiplications:
1512  */
1513 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1514  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1515  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1516  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1517  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1518  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1519  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1520  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1521  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1522 };
1523
1524 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1525
1526 /*
1527  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1528  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1529  * structures to the load-balancing proper:
1530  */
1531 struct rq_iterator {
1532         void *arg;
1533         struct task_struct *(*start)(void *);
1534         struct task_struct *(*next)(void *);
1535 };
1536
1537 #ifdef CONFIG_SMP
1538 static unsigned long
1539 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1540               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1541               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1542               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1543
1544 static int
1545 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1546                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1547                    struct rq_iterator *iterator);
1548 #endif
1549
1550 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1551 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1552 #else
1553 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1554 #endif
1555
1556 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1557 {
1558         update_load_add(&rq->load, load);
1559 }
1560
1561 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1562 {
1563         update_load_sub(&rq->load, load);
1564 }
1565
1566 #ifdef CONFIG_SMP
1567 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1568 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1569 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1570 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1571
1572 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1573
1574 /*
1575  * Group load balancing.
1576  *
1577  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1578  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1579  *
1580  *         root          1 - thread
1581  *         / | \         A - group
1582  *        A  1  B
1583  *       /|\   / \
1584  *      C 2 D 3   4
1585  *      |   |
1586  *      5   6
1587  *
1588  * load:
1589  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1590  *    which equals 1/9-th of the total load.
1591  *
1592  * shares:
1593  *    The weight of this group on the selected cpus.
1594  *
1595  * rq_weight:
1596  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1597  *    B would get 2.
1598  *
1599  * task_weight:
1600  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1601  *    get 1, B gets 2.
1602  */
1603
1604 static inline struct aggregate_struct *
1605 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1606 {
1607         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1608 }
1609
1610 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1611
1612 /*
1613  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1614  * leaving it for the final time.
1615  */
1616 static
1617 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1618                          struct sched_domain *sd)
1619 {
1620         struct task_group *parent, *child;
1621
1622         rcu_read_lock();
1623         parent = &root_task_group;
1624 down:
1625         (*down)(parent, sd);
1626         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1627                 parent = child;
1628                 goto down;
1629
1630 up:
1631                 continue;
1632         }
1633         (*up)(parent, sd);
1634
1635         child = parent;
1636         parent = parent->parent;
1637         if (parent)
1638                 goto up;
1639         rcu_read_unlock();
1640 }
1641
1642 /*
1643  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1644  */
1645 static
1646 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1647 {
1648         unsigned long rq_weight = 0;
1649         unsigned long task_weight = 0;
1650         int i;
1651
1652         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1653                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1654                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1655         }
1656
1657         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1658         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1663  */
1664 static
1665 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1666 {
1667         unsigned long shares = 0;
1668         int i;
1669
1670         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1671                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1672
1673         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1674                 shares = tg->shares;
1675
1676         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1677 }
1678
1679 /*
1680  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1681  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1682  */
1683 static
1684 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1685 {
1686         unsigned long load;
1687
1688         if (!tg->parent) {
1689                 int i;
1690
1691                 load = 0;
1692                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1693                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1694
1695         } else {
1696                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1697
1698                 /*
1699                  * shares is our weight in the parent's rq so
1700                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1701                  */
1702                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1703                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1704         }
1705
1706         aggregate(tg, sd)->load = load;
1707 }
1708
1709 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1710
1711 /*
1712  * Calculate and set the cpu's group shares.
1713  */
1714 static void
1715 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1716                           int tcpu)
1717 {
1718         int boost = 0;
1719         unsigned long shares;
1720         unsigned long rq_weight;
1721
1722         if (!tg->se[tcpu])
1723                 return;
1724
1725         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1726
1727         /*
1728          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1729          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1730          * get delayed by group starvation.
1731          */
1732         if (!rq_weight) {
1733                 boost = 1;
1734                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1735         }
1736
1737         /*
1738          *           \Sum shares * rq_weight
1739          * shares =  -----------------------
1740          *               \Sum rq_weight
1741          *
1742          */
1743         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1744         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1745
1746         /*
1747          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1748          */
1749         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1750
1751         if (shares < MIN_SHARES)
1752                 shares = MIN_SHARES;
1753
1754         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1755 }
1756
1757 /*
1758  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1759  * task went to.
1760  */
1761 static void
1762 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1763                     int scpu, int dcpu)
1764 {
1765         unsigned long shares;
1766
1767         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1768
1769         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1770         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1771
1772         /*
1773          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1774          * above redistribution.
1775          */
1776         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1777         if (shares)
1778                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1779 }
1780
1781 /*
1782  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1783  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1784  */
1785 static void
1786 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1787                   int scpu, int dcpu)
1788 {
1789         while (tg) {
1790                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1791                 tg = tg->parent;
1792         }
1793 }
1794
1795 static
1796 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1797 {
1798         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1799         int i;
1800
1801         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1802                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1803                 unsigned long flags;
1804
1805                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1806                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1807                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1808         }
1809
1810         aggregate_group_shares(tg, sd);
1811
1812         /*
1813          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1814          * above redistribution.
1815          */
1816         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1817         if (shares) {
1818                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1819                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1820         }
1821 }
1822
1823 /*
1824  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1825  * while walking down the tree.
1826  */
1827 static
1828 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1829 {
1830         aggregate_group_weight(tg, sd);
1831         aggregate_group_shares(tg, sd);
1832         aggregate_group_load(tg, sd);
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1837  */
1838 static
1839 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1840 {
1841         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1842 }
1843
1844 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1845
1846 static void __init init_aggregate(void)
1847 {
1848         int i;
1849
1850         for_each_possible_cpu(i)
1851                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1852 }
1853
1854 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1855 {
1856         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1857                 return 0;
1858
1859         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1860         return 1;
1861 }
1862
1863 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1864 {
1865         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1866 }
1867
1868 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1869 {
1870         cfs_rq->shares = shares;
1871 }
1872
1873 #else
1874
1875 static inline void init_aggregate(void)
1876 {
1877 }
1878
1879 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1880 {
1881         return 0;
1882 }
1883
1884 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1885 {
1886 }
1887 #endif
1888
1889 #else /* CONFIG_SMP */
1890
1891 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1892 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1893 {
1894 }
1895 #endif
1896
1897 #endif /* CONFIG_SMP */
1898
1899 #include "sched_stats.h"
1900 #include "sched_idletask.c"
1901 #include "sched_fair.c"
1902 #include "sched_rt.c"
1903 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1904 # include "sched_debug.c"
1905 #endif
1906
1907 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1908
1909 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1910 {
1911         rq->nr_running++;
1912 }
1913
1914 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1915 {
1916         rq->nr_running--;
1917 }
1918
1919 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1920 {
1921         if (task_has_rt_policy(p)) {
1922                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1923                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1924                 return;
1925         }
1926
1927         /*
1928          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1929          */
1930         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1931                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1932                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1933                 return;
1934         }
1935
1936         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1937         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1938 }
1939
1940 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1941 {
1942         sched_info_queued(p);
1943         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1944         p->se.on_rq = 1;
1945 }
1946
1947 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1948 {
1949         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1950         p->se.on_rq = 0;
1951 }
1952
1953 /*
1954  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1955  */
1956 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1957 {
1958         return p->static_prio;
1959 }
1960
1961 /*
1962  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1963  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1964  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1965  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1966  * estimator recalculates.
1967  */
1968 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1969 {
1970         int prio;
1971
1972         if (task_has_rt_policy(p))
1973                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1974         else
1975                 prio = __normal_prio(p);
1976         return prio;
1977 }
1978
1979 /*
1980  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1981  * taken into account by the scheduler. This value might
1982  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1983  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1984  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1985  */
1986 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1987 {
1988         p->normal_prio = normal_prio(p);
1989         /*
1990          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1991          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1992          * to the normal priority:
1993          */
1994         if (!rt_prio(p->prio))
1995                 return p->normal_prio;
1996         return p->prio;
1997 }
1998
1999 /*
2000  * activate_task - move a task to the runqueue.
2001  */
2002 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2003 {
2004         if (task_contributes_to_load(p))
2005                 rq->nr_uninterruptible--;
2006
2007         enqueue_task(rq, p, wakeup);
2008         inc_nr_running(rq);
2009 }
2010
2011 /*
2012  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
2013  */
2014 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2015 {
2016         if (task_contributes_to_load(p))
2017                 rq->nr_uninterruptible++;
2018
2019         dequeue_task(rq, p, sleep);
2020         dec_nr_running(rq);
2021 }
2022
2023 /**
2024  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2025  * @p: the task in question.
2026  */
2027 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2028 {
2029         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2030 }
2031
2032 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2033 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2034 {
2035         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2036 }
2037
2038 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2039 {
2040         set_task_rq(p, cpu);
2041 #ifdef CONFIG_SMP
2042         /*
2043          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
2044          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
2045          * per-task data have been completed by this moment.
2046          */
2047         smp_wmb();
2048         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
2049 #endif
2050 }
2051
2052 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2053                                        const struct sched_class *prev_class,
2054                                        int oldprio, int running)
2055 {
2056         if (prev_class != p->sched_class) {
2057                 if (prev_class->switched_from)
2058                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2059                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2060         } else
2061                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2062 }
2063
2064 #ifdef CONFIG_SMP
2065
2066 /*
2067  * Is this task likely cache-hot:
2068  */
2069 static int
2070 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2071 {
2072         s64 delta;
2073
2074         /*
2075          * Buddy candidates are cache hot:
2076          */
2077         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2078                 return 1;
2079
2080         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2081                 return 0;
2082
2083         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2084                 return 1;
2085         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2086                 return 0;
2087
2088         delta = now - p->se.exec_start;
2089
2090         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2091 }
2092
2093
2094 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2095 {
2096         int old_cpu = task_cpu(p);
2097         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2098         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2099                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2100         u64 clock_offset;
2101
2102         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2103
2104 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2105         if (p->se.wait_start)
2106                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2107         if (p->se.sleep_start)
2108                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2109         if (p->se.block_start)
2110                 p->se.block_start -= clock_offset;
2111         if (old_cpu != new_cpu) {
2112                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2113                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2114                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2115         }
2116 #endif
2117         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2118                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2119
2120         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2121 }
2122
2123 struct migration_req {
2124         struct list_head list;
2125
2126         struct task_struct *task;
2127         int dest_cpu;
2128
2129         struct completion done;
2130 };
2131
2132 /*
2133  * The task's runqueue lock must be held.
2134  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2135  */
2136 static int
2137 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2138 {
2139         struct rq *rq = task_rq(p);
2140
2141         /*
2142          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2143          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2144          */
2145         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2146                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2147                 return 0;
2148         }
2149
2150         init_completion(&req->done);
2151         req->task = p;
2152         req->dest_cpu = dest_cpu;
2153         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2154
2155         return 1;
2156 }
2157
2158 /*
2159  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2160  *
2161  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2162  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2163  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2164  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2165  * waiting to become inactive.
2166  */
2167 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2168 {
2169         unsigned long flags;
2170         int running, on_rq;
2171         struct rq *rq;
2172
2173         for (;;) {
2174                 /*
2175                  * We do the initial early heuristics without holding
2176                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2177                  * the runqueue lock when things look like they will
2178                  * work out!
2179                  */
2180                 rq = task_rq(p);
2181
2182                 /*
2183                  * If the task is actively running on another CPU
2184                  * still, just relax and busy-wait without holding
2185                  * any locks.
2186                  *
2187                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2188                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2189                  * But we don't care, since "task_running()" will
2190                  * return false if the runqueue has changed and p
2191                  * is actually now running somewhere else!
2192                  */
2193                 while (task_running(rq, p))
2194                         cpu_relax();
2195
2196                 /*
2197                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2198                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2199                  * just go back and repeat.
2200                  */
2201                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2202                 running = task_running(rq, p);
2203                 on_rq = p->se.on_rq;
2204                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2205
2206                 /*
2207                  * Was it really running after all now that we
2208                  * checked with the proper locks actually held?
2209                  *
2210                  * Oops. Go back and try again..
2211                  */
2212                 if (unlikely(running)) {
2213                         cpu_relax();
2214                         continue;
2215                 }
2216
2217                 /*
2218                  * It's not enough that it's not actively running,
2219                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2220                  * preempted!
2221                  *
2222                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2223                  * running right now), it's preempted, and we should
2224                  * yield - it could be a while.
2225                  */
2226                 if (unlikely(on_rq)) {
2227                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2228                         continue;
2229                 }
2230
2231                 /*
2232                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2233                  * runnable, which means that it will never become
2234                  * running in the future either. We're all done!
2235                  */
2236                 break;
2237         }
2238 }
2239
2240 /***
2241  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2242  * @p: the to-be-kicked thread
2243  *
2244  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2245  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2246  *
2247  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2248  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2249  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2250  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2251  * achieved as well.
2252  */
2253 void kick_process(struct task_struct *p)
2254 {
2255         int cpu;
2256
2257         preempt_disable();
2258         cpu = task_cpu(p);
2259         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2260                 smp_send_reschedule(cpu);
2261         preempt_enable();
2262 }
2263
2264 /*
2265  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2266  * according to the scheduling class and "nice" value.
2267  *
2268  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2269  * balance conservatively.
2270  */
2271 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2272 {
2273         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2274         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2275
2276         if (type == 0)
2277                 return total;
2278
2279         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2280 }
2281
2282 /*
2283  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2284  * according to the scheduling class and "nice" value.
2285  */
2286 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2287 {
2288         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2289         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2290
2291         if (type == 0)
2292                 return total;
2293
2294         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2295 }
2296
2297 /*
2298  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2299  */
2300 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2301 {
2302         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2303         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2304         unsigned long n = rq->nr_running;
2305
2306         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2307 }
2308
2309 /*
2310  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2311  * domain.
2312  */
2313 static struct sched_group *
2314 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2315 {
2316         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2317         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2318         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2319         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2320
2321         do {
2322                 unsigned long load, avg_load;
2323                 int local_group;
2324                 int i;
2325
2326                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2327                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2328                         continue;
2329
2330                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2331
2332                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2333                 avg_load = 0;
2334
2335                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2336                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2337                         if (local_group)
2338                                 load = source_load(i, load_idx);
2339                         else
2340                                 load = target_load(i, load_idx);
2341
2342                         avg_load += load;
2343                 }
2344
2345                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2346                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2347                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2348
2349                 if (local_group) {
2350                         this_load = avg_load;
2351                         this = group;
2352                 } else if (avg_load < min_load) {
2353                         min_load = avg_load;
2354                         idlest = group;
2355                 }
2356         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2357
2358         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2359                 return NULL;
2360         return idlest;
2361 }
2362
2363 /*
2364  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2365  */
2366 static int
2367 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2368                 cpumask_t *tmp)
2369 {
2370         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2371         int idlest = -1;
2372         int i;
2373
2374         /* Traverse only the allowed CPUs */
2375         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2376
2377         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2378                 load = weighted_cpuload(i);
2379
2380                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2381                         min_load = load;
2382                         idlest = i;
2383                 }
2384         }
2385
2386         return idlest;
2387 }
2388
2389 /*
2390  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2391  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2392  * SD_BALANCE_EXEC.
2393  *
2394  * Balance, ie. select the least loaded group.
2395  *
2396  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2397  *
2398  * preempt must be disabled.
2399  */
2400 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2401 {
2402         struct task_struct *t = current;
2403         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2404
2405         for_each_domain(cpu, tmp) {
2406                 /*
2407                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2408                  */
2409                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2410                         break;
2411                 if (tmp->flags & flag)
2412                         sd = tmp;
2413         }
2414
2415         while (sd) {
2416                 cpumask_t span, tmpmask;
2417                 struct sched_group *group;
2418                 int new_cpu, weight;
2419
2420                 if (!(sd->flags & flag)) {
2421                         sd = sd->child;
2422                         continue;
2423                 }
2424
2425                 span = sd->span;
2426                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2427                 if (!group) {
2428                         sd = sd->child;
2429                         continue;
2430                 }
2431
2432                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2433                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2434                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2435                         sd = sd->child;
2436                         continue;
2437                 }
2438
2439                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2440                 cpu = new_cpu;
2441                 sd = NULL;
2442                 weight = cpus_weight(span);
2443                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2444                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2445                                 break;
2446                         if (tmp->flags & flag)
2447                                 sd = tmp;
2448                 }
2449                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2450         }
2451
2452         return cpu;
2453 }
2454
2455 #endif /* CONFIG_SMP */
2456
2457 /***
2458  * try_to_wake_up - wake up a thread
2459  * @p: the to-be-woken-up thread
2460  * @state: the mask of task states that can be woken
2461  * @sync: do a synchronous wakeup?
2462  *
2463  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2464  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2465  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2466  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2467  * runnable without the overhead of this.
2468  *
2469  * returns failure only if the task is already active.
2470  */
2471 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2472 {
2473         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2474         unsigned long flags;
2475         long old_state;
2476         struct rq *rq;
2477
2478         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2479                 sync = 0;
2480
2481         smp_wmb();
2482         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2483         old_state = p->state;
2484         if (!(old_state & state))
2485                 goto out;
2486
2487         if (p->se.on_rq)
2488                 goto out_running;
2489
2490         cpu = task_cpu(p);
2491         orig_cpu = cpu;
2492         this_cpu = smp_processor_id();
2493
2494 #ifdef CONFIG_SMP
2495         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2496                 goto out_activate;
2497
2498         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2499         if (cpu != orig_cpu) {
2500                 set_task_cpu(p, cpu);
2501                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2502                 /* might preempt at this point */
2503                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2504                 old_state = p->state;
2505                 if (!(old_state & state))
2506                         goto out;
2507                 if (p->se.on_rq)
2508                         goto out_running;
2509
2510                 this_cpu = smp_processor_id();
2511                 cpu = task_cpu(p);
2512         }
2513
2514 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2515         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2516         if (cpu == this_cpu)
2517                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2518         else {
2519                 struct sched_domain *sd;
2520                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2521                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2522                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2523                                 break;
2524                         }
2525                 }
2526         }
2527 #endif
2528
2529 out_activate:
2530 #endif /* CONFIG_SMP */
2531         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2532         if (sync)
2533                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2534         if (orig_cpu != cpu)
2535                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2536         if (cpu == this_cpu)
2537                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2538         else
2539                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2540         update_rq_clock(rq);
2541         activate_task(rq, p, 1);
2542         success = 1;
2543
2544 out_running:
2545         check_preempt_curr(rq, p);
2546
2547         p->state = TASK_RUNNING;
2548 #ifdef CONFIG_SMP
2549         if (p->sched_class->task_wake_up)
2550                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2551 #endif
2552 out:
2553         task_rq_unlock(rq, &flags);
2554
2555         return success;
2556 }
2557
2558 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2559 {
2560         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2561 }
2562 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2563
2564 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2565 {
2566         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2567 }
2568
2569 /*
2570  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2571  * p is forked by current.
2572  *
2573  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2574  */
2575 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2576 {
2577         p->se.exec_start                = 0;
2578         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2579         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2580         p->se.last_wakeup               = 0;
2581         p->se.avg_overlap               = 0;
2582
2583 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2584         p->se.wait_start                = 0;
2585         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2586         p->se.sleep_start               = 0;
2587         p->se.block_start               = 0;
2588         p->se.sleep_max                 = 0;
2589         p->se.block_max                 = 0;
2590         p->se.exec_max                  = 0;
2591         p->se.slice_max                 = 0;
2592         p->se.wait_max                  = 0;
2593 #endif
2594
2595         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2596         p->se.on_rq = 0;
2597         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2598
2599 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2600         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2601 #endif
2602
2603         /*
2604          * We mark the process as running here, but have not actually
2605          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2606          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2607          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2608          */
2609         p->state = TASK_RUNNING;
2610 }
2611
2612 /*
2613  * fork()/clone()-time setup:
2614  */
2615 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2616 {
2617         int cpu = get_cpu();
2618
2619         __sched_fork(p);
2620
2621 #ifdef CONFIG_SMP
2622         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2623 #endif
2624         set_task_cpu(p, cpu);
2625
2626         /*
2627          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2628          */
2629         p->prio = current->normal_prio;
2630         if (!rt_prio(p->prio))
2631                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2632
2633 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2634         if (likely(sched_info_on()))
2635                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2636 #endif
2637 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2638         p->oncpu = 0;
2639 #endif
2640 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2641         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2642         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2643 #endif
2644         put_cpu();
2645 }
2646
2647 /*
2648  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2649  *
2650  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2651  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2652  * on the runqueue and wakes it.
2653  */
2654 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2655 {
2656         unsigned long flags;
2657         struct rq *rq;
2658
2659         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2660         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2661         update_rq_clock(rq);
2662
2663         p->prio = effective_prio(p);
2664
2665         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2666                 activate_task(rq, p, 0);
2667         } else {
2668                 /*
2669                  * Let the scheduling class do new task startup
2670                  * management (if any):
2671                  */
2672                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2673                 inc_nr_running(rq);
2674         }
2675         check_preempt_curr(rq, p);
2676 #ifdef CONFIG_SMP
2677         if (p->sched_class->task_wake_up)
2678                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2679 #endif
2680         task_rq_unlock(rq, &flags);
2681 }
2682
2683 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2684
2685 /**
2686  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2687  * @notifier: notifier struct to register
2688  */
2689 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2690 {
2691         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2692 }
2693 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2694
2695 /**
2696  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2697  * @notifier: notifier struct to unregister
2698  *
2699  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2700  */
2701 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2702 {
2703         hlist_del(&notifier->link);
2704 }
2705 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2706
2707 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2708 {
2709         struct preempt_notifier *notifier;
2710         struct hlist_node *node;
2711
2712         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2713                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2714 }
2715
2716 static void
2717 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2718                                  struct task_struct *next)
2719 {
2720         struct preempt_notifier *notifier;
2721         struct hlist_node *node;
2722
2723         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2724                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2725 }
2726
2727 #else
2728
2729 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2730 {
2731 }
2732
2733 static void
2734 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2735                                  struct task_struct *next)
2736 {
2737 }
2738
2739 #endif
2740
2741 /**
2742  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2743  * @rq: the runqueue preparing to switch
2744  * @prev: the current task that is being switched out
2745  * @next: the task we are going to switch to.
2746  *
2747  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2748  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2749  * switch.
2750  *
2751  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2752  * hooks.
2753  */
2754 static inline void
2755 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2756                     struct task_struct *next)
2757 {
2758         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2759         prepare_lock_switch(rq, next);
2760         prepare_arch_switch(next);
2761 }
2762
2763 /**
2764  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2765  * @rq: runqueue associated with task-switch
2766  * @prev: the thread we just switched away from.
2767  *
2768  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2769  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2770  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2771  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2772  *
2773  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2774  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2775  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2776  * details.)
2777  */
2778 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2779         __releases(rq->lock)
2780 {
2781         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2782         long prev_state;
2783
2784         rq->prev_mm = NULL;
2785
2786         /*
2787          * A task struct has one reference for the use as "current".
2788          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2789          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2790          * the scheduled task must drop that reference.
2791          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2792          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2793          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2794          * be dropped twice.
2795          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2796          */
2797         prev_state = prev->state;
2798         finish_arch_switch(prev);
2799         finish_lock_switch(rq, prev);
2800 #ifdef CONFIG_SMP
2801         if (current->sched_class->post_schedule)
2802                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2803 #endif
2804
2805         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2806         if (mm)
2807                 mmdrop(mm);
2808         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2809                 /*
2810                  * Remove function-return probe instances associated with this
2811                  * task and put them back on the free list.
2812                  */
2813                 kprobe_flush_task(prev);
2814                 put_task_struct(prev);
2815         }
2816 }
2817
2818 /**
2819  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2820  * @prev: the thread we just switched away from.
2821  */
2822 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2823         __releases(rq->lock)
2824 {
2825         struct rq *rq = this_rq();
2826
2827         finish_task_switch(rq, prev);
2828 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2829         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2830         preempt_enable();
2831 #endif
2832         if (current->set_child_tid)
2833                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2834 }
2835
2836 /*
2837  * context_switch - switch to the new MM and the new
2838  * thread's register state.
2839  */
2840 static inline void
2841 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2842                struct task_struct *next)
2843 {
2844         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2845
2846         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2847         mm = next->mm;
2848         oldmm = prev->active_mm;
2849         /*
2850          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2851          * combine the page table reload and the switch backend into
2852          * one hypercall.
2853          */
2854         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2855
2856         if (unlikely(!mm)) {
2857                 next->active_mm = oldmm;
2858                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2859                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2860         } else
2861                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2862
2863         if (unlikely(!prev->mm)) {
2864                 prev->active_mm = NULL;
2865                 rq->prev_mm = oldmm;
2866         }
2867         /*
2868          * Since the runqueue lock will be released by the next
2869          * task (which is an invalid locking op but in the case
2870          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2871          * do an early lockdep release here:
2872          */
2873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2874         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2875 #endif
2876
2877         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2878         switch_to(prev, next, prev);
2879
2880         barrier();
2881         /*
2882          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2883          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2884          * frame will be invalid.
2885          */
2886         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2887 }
2888
2889 /*
2890  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2891  *
2892  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2893  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2894  * number of context switches performed since bootup.
2895  */
2896 unsigned long nr_running(void)
2897 {
2898         unsigned long i, sum = 0;
2899
2900         for_each_online_cpu(i)
2901                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2902
2903         return sum;
2904 }
2905
2906 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2907 {
2908         unsigned long i, sum = 0;
2909
2910         for_each_possible_cpu(i)
2911                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2912
2913         /*
2914          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2915          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2916          */
2917         if (unlikely((long)sum < 0))
2918                 sum = 0;
2919
2920         return sum;
2921 }
2922
2923 unsigned long long nr_context_switches(void)
2924 {
2925         int i;
2926         unsigned long long sum = 0;
2927
2928         for_each_possible_cpu(i)
2929                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2930
2931         return sum;
2932 }
2933
2934 unsigned long nr_iowait(void)
2935 {
2936         unsigned long i, sum = 0;
2937
2938         for_each_possible_cpu(i)
2939                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2940
2941         return sum;
2942 }
2943
2944 unsigned long nr_active(void)
2945 {
2946         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2947
2948         for_each_online_cpu(i) {
2949                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2950                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2951         }
2952
2953         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2954                 uninterruptible = 0;
2955
2956         return running + uninterruptible;
2957 }
2958
2959 /*
2960  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2961  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2962  */
2963 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2964 {
2965         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2966         int i, scale;
2967
2968         this_rq->nr_load_updates++;
2969
2970         /* Update our load: */
2971         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2972                 unsigned long old_load, new_load;
2973
2974                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2975
2976                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2977                 new_load = this_load;
2978                 /*
2979                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2980                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2981                  * example.
2982                  */
2983                 if (new_load > old_load)
2984                         new_load += scale-1;
2985                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2986         }
2987 }
2988
2989 #ifdef CONFIG_SMP
2990
2991 /*
2992  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2993  *
2994  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2995  * you need to do so manually before calling.
2996  */
2997 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2998         __acquires(rq1->lock)
2999         __acquires(rq2->lock)
3000 {
3001         BUG_ON(!irqs_disabled());
3002         if (rq1 == rq2) {
3003                 spin_lock(&rq1->lock);
3004                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3005         } else {
3006                 if (rq1 < rq2) {
3007                         spin_lock(&rq1->lock);
3008                         spin_lock(&rq2->lock);
3009                 } else {
3010                         spin_lock(&rq2->lock);
3011                         spin_lock(&rq1->lock);
3012                 }
3013         }
3014         update_rq_clock(rq1);
3015         update_rq_clock(rq2);
3016 }
3017
3018 /*
3019  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3020  *
3021  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3022  * you need to do so manually after calling.
3023  */
3024 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3025         __releases(rq1->lock)
3026         __releases(rq2->lock)
3027 {
3028         spin_unlock(&rq1->lock);
3029         if (rq1 != rq2)
3030                 spin_unlock(&rq2->lock);
3031         else
3032                 __release(rq2->lock);
3033 }
3034
3035 /*
3036  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
3037  */
3038 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
3039         __releases(this_rq->lock)
3040         __acquires(busiest->lock)
3041         __acquires(this_rq->lock)
3042 {
3043         int ret = 0;
3044
3045         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
3046                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
3047                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3048                 BUG_ON(1);
3049         }
3050         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
3051                 if (busiest < this_rq) {
3052                         spin_unlock(&this_rq->lock);
3053                         spin_lock(&busiest->lock);
3054                         spin_lock(&this_rq->lock);
3055                         ret = 1;
3056                 } else
3057                         spin_lock(&busiest->lock);
3058         }
3059         return ret;
3060 }
3061
3062 /*
3063  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3064  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3065  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3066  * the cpu_allowed mask is restored.
3067  */
3068 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3069 {
3070         struct migration_req req;
3071         unsigned long flags;
3072         struct rq *rq;
3073
3074         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3075         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3076             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3077                 goto out;
3078
3079         /* force the process onto the specified CPU */
3080         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3081                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3082                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3083
3084                 get_task_struct(mt);
3085                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3086                 wake_up_process(mt);
3087                 put_task_struct(mt);
3088                 wait_for_completion(&req.done);
3089
3090                 return;
3091         }
3092 out:
3093         task_rq_unlock(rq, &flags);
3094 }
3095
3096 /*
3097  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3098  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3099  */
3100 void sched_exec(void)
3101 {
3102         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3103         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3104         put_cpu();
3105         if (new_cpu != this_cpu)
3106                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3107 }
3108
3109 /*
3110  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3111  * Both runqueues must be locked.
3112  */
3113 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3114                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3115 {
3116         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3117         set_task_cpu(p, this_cpu);
3118         activate_task(this_rq, p, 0);
3119         /*
3120          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3121          * to be always true for them.
3122          */
3123         check_preempt_curr(this_rq, p);
3124 }
3125
3126 /*
3127  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3128  */
3129 static
3130 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3131                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3132                      int *all_pinned)
3133 {
3134         /*
3135          * We do not migrate tasks that are:
3136          * 1) running (obviously), or
3137          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3138          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3139          */
3140         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3141                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3142                 return 0;
3143         }
3144         *all_pinned = 0;
3145
3146         if (task_running(rq, p)) {
3147                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3148                 return 0;
3149         }
3150
3151         /*
3152          * Aggressive migration if:
3153          * 1) task is cache cold, or
3154          * 2) too many balance attempts have failed.
3155          */
3156
3157         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3158                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3159 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3160                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3161                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3162                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3163                 }
3164 #endif
3165                 return 1;
3166         }
3167
3168         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3169                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3170                 return 0;
3171         }
3172         return 1;
3173 }
3174
3175 static unsigned long
3176 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3177               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3178               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3179               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3180 {
3181         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3182         struct task_struct *p;
3183         long rem_load_move = max_load_move;
3184
3185         if (max_load_move == 0)
3186                 goto out;
3187
3188         pinned = 1;
3189
3190         /*
3191          * Start the load-balancing iterator:
3192          */
3193         p = iterator->start(iterator->arg);
3194 next:
3195         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3196                 goto out;
3197         /*
3198          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3199          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3200          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3201          */
3202         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3203                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3204         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3205             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3206                 p = iterator->next(iterator->arg);
3207                 goto next;
3208         }
3209
3210         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3211         pulled++;
3212         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3213
3214         /*
3215          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3216          */
3217         if (rem_load_move > 0) {
3218                 if (p->prio < *this_best_prio)
3219                         *this_best_prio = p->prio;
3220                 p = iterator->next(iterator->arg);
3221                 goto next;
3222         }
3223 out:
3224         /*
3225          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3226          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3227          * inside pull_task().
3228          */
3229         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3230
3231         if (all_pinned)
3232                 *all_pinned = pinned;
3233
3234         return max_load_move - rem_load_move;
3235 }
3236
3237 /*
3238  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3239  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3240  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3241  *
3242  * Called with both runqueues locked.
3243  */
3244 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3245                       unsigned long max_load_move,
3246                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3247                       int *all_pinned)
3248 {
3249         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3250         unsigned long total_load_moved = 0;
3251         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3252
3253         do {
3254                 total_load_moved +=
3255                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3256                                 max_load_move - total_load_moved,
3257                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3258                 class = class->next;
3259         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3260
3261         return total_load_moved > 0;
3262 }
3263
3264 static int
3265 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3266                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3267                    struct rq_iterator *iterator)
3268 {
3269         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3270         int pinned = 0;
3271
3272         while (p) {
3273                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3274                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3275                         /*
3276                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3277                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3278                          * stats here rather than inside pull_task().
3279                          */
3280                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3281
3282                         return 1;
3283                 }
3284                 p = iterator->next(iterator->arg);
3285         }
3286
3287         return 0;
3288 }
3289
3290 /*
3291  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3292  * part of active balancing operations within "domain".
3293  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3294  *
3295  * Called with both runqueues locked.
3296  */
3297 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3298                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3299 {
3300         const struct sched_class *class;
3301
3302         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3303                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3304                         return 1;
3305
3306         return 0;
3307 }
3308
3309 /*
3310  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3311  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3312  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3313  */
3314 static struct sched_group *
3315 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3316                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3317                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3318 {
3319         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3320         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3321         unsigned long max_pull;
3322         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3323         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3324         int load_idx, group_imb = 0;
3325 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3326         int power_savings_balance = 1;
3327         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3328         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3329         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3330 #endif
3331
3332         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3333         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3334         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3335         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3336                 load_idx = sd->busy_idx;
3337         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3338                 load_idx = sd->newidle_idx;
3339         else
3340                 load_idx = sd->idle_idx;
3341
3342         do {
3343                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3344                 int local_group;
3345                 int i;
3346                 int __group_imb = 0;
3347                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3348                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3349
3350                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3351
3352                 if (local_group)
3353                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3354
3355                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3356                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3357                 max_cpu_load = 0;
3358                 min_cpu_load = ~0UL;
3359
3360                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3361                         struct rq *rq;
3362
3363                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3364                                 continue;
3365
3366                         rq = cpu_rq(i);
3367
3368                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3369                                 *sd_idle = 0;
3370
3371                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3372                         if (local_group) {
3373                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3374                                         first_idle_cpu = 1;
3375                                         balance_cpu = i;
3376                                 }
3377
3378                                 load = target_load(i, load_idx);
3379                         } else {
3380                                 load = source_load(i, load_idx);
3381                                 if (load > max_cpu_load)
3382                                         max_cpu_load = load;
3383                                 if (min_cpu_load > load)
3384                                         min_cpu_load = load;
3385                         }
3386
3387                         avg_load += load;
3388                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3389                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3390                 }
3391
3392                 /*
3393                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3394                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3395                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3396                  * to do the newly idle load balance.
3397                  */
3398                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3399                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3400                         *balance = 0;
3401                         goto ret;
3402                 }
3403
3404                 total_load += avg_load;
3405                 total_pwr += group->__cpu_power;
3406
3407                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3408                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3409                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3410
3411                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3412                         __group_imb = 1;
3413
3414                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3415
3416                 if (local_group) {
3417                         this_load = avg_load;
3418                         this = group;
3419                         this_nr_running = sum_nr_running;
3420                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3421                 } else if (avg_load > max_load &&
3422                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3423                         max_load = avg_load;
3424                         busiest = group;
3425                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3426                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3427                         group_imb = __group_imb;
3428                 }
3429
3430 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3431                 /*
3432                  * Busy processors will not participate in power savings
3433                  * balance.
3434                  */
3435                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3436                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3437                         goto group_next;
3438
3439                 /*
3440                  * If the local group is idle or completely loaded
3441                  * no need to do power savings balance at this domain
3442                  */
3443                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3444                                     !this_nr_running))
3445                         power_savings_balance = 0;
3446
3447                 /*
3448                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3449                  * don't include that group in power savings calculations
3450                  */
3451                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3452                     || !sum_nr_running)
3453                         goto group_next;
3454
3455                 /*
3456                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3457                  * This is the group from where we need to pick up the load
3458                  * for saving power
3459                  */
3460                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3461                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3462                      first_cpu(group->cpumask) <
3463                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3464                         group_min = group;
3465                         min_nr_running = sum_nr_running;
3466                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3467                                                 sum_nr_running;
3468                 }
3469
3470                 /*
3471                  * Calculate the group which is almost near its
3472                  * capacity but still has some space to pick up some load
3473                  * from other group and save more power
3474                  */
3475                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3476                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3477                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3478                              first_cpu(group->cpumask) >
3479                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3480                                 group_leader = group;
3481                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3482                         }
3483                 }
3484 group_next:
3485 #endif
3486                 group = group->next;
3487         } while (group != sd->groups);
3488
3489         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3490                 goto out_balanced;
3491
3492         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3493
3494         if (this_load >= avg_load ||
3495                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3496                 goto out_balanced;
3497
3498         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3499         if (group_imb)
3500                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3501
3502         /*
3503          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3504          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3505          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3506          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3507          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3508          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3509          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3510          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3511          * appear as very large values with unsigned longs.
3512          */
3513         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3514                 goto out_balanced;
3515
3516         /*
3517          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3518          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3519          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3520          */
3521         if (max_load < avg_load) {
3522                 *imbalance = 0;
3523                 goto small_imbalance;
3524         }
3525
3526         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3527         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3528
3529         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3530         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3531                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3532                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3533
3534         /*
3535          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3536          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3537          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3538          * moved
3539          */
3540         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3541                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3542                 unsigned int imbn;
3543
3544 small_imbalance:
3545                 pwr_move = pwr_now = 0;
3546                 imbn = 2;
3547                 if (this_nr_running) {
3548                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3549                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3550                                 imbn = 1;
3551                 } else
3552                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3553
3554                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3555                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3556                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3557                         return busiest;
3558                 }
3559
3560                 /*
3561                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3562                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3563                  * moving them.
3564                  */
3565
3566                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3567                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3568                 pwr_now += this->__cpu_power *
3569                                 min(this_load_per_task, this_load);
3570                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3571
3572                 /* Amount of load we'd subtract */
3573                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3574                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3575                 if (max_load > tmp)
3576                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3577                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3578
3579                 /* Amount of load we'd add */
3580                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3581                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3582                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3583                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3584                 else
3585                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3586                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3587                 pwr_move += this->__cpu_power *
3588                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3589                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3590
3591                 /* Move if we gain throughput */
3592                 if (pwr_move > pwr_now)
3593                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3594         }
3595
3596         return busiest;
3597
3598 out_balanced:
3599 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3600         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3601                 goto ret;
3602
3603         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3604                 *imbalance = min_load_per_task;
3605                 return group_min;
3606         }
3607 #endif
3608 ret:
3609         *imbalance = 0;
3610         return NULL;
3611 }
3612
3613 /*
3614  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3615  */
3616 static struct rq *
3617 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3618                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3619 {
3620         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3621         unsigned long max_load = 0;
3622         int i;
3623
3624         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3625                 unsigned long wl;
3626
3627                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3628                         continue;
3629
3630                 rq = cpu_rq(i);
3631                 wl = weighted_cpuload(i);
3632
3633                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3634                         continue;
3635
3636                 if (wl > max_load) {
3637                         max_load = wl;
3638                         busiest = rq;
3639                 }
3640         }
3641
3642         return busiest;
3643 }
3644
3645 /*
3646  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3647  * so long as it is large enough.
3648  */
3649 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3650
3651 /*
3652  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3653  * tasks if there is an imbalance.
3654  */
3655 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3656                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3657                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3658 {
3659         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3660         struct sched_group *group;
3661         unsigned long imbalance;
3662         struct rq *busiest;
3663         unsigned long flags;
3664         int unlock_aggregate;
3665
3666         cpus_setall(*cpus);
3667
3668         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3669
3670         /*
3671          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3672          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3673          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3674          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3675          */
3676         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3677             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3678                 sd_idle = 1;
3679
3680         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3681
3682 redo:
3683         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3684                                    cpus, balance);
3685
3686         if (*balance == 0)
3687                 goto out_balanced;
3688
3689         if (!group) {
3690                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3691                 goto out_balanced;
3692         }
3693
3694         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3695         if (!busiest) {
3696                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3697                 goto out_balanced;
3698         }
3699
3700         BUG_ON(busiest == this_rq);
3701
3702         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3703
3704         ld_moved = 0;
3705         if (busiest->nr_running > 1) {
3706                 /*
3707                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3708                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3709                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3710                  * correctly treated as an imbalance.
3711                  */
3712                 local_irq_save(flags);
3713                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3714                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3715                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3716                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3717                 local_irq_restore(flags);
3718
3719                 /*
3720                  * some other cpu did the load balance for us.
3721                  */
3722                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3723                         resched_cpu(this_cpu);
3724
3725                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3726                 if (unlikely(all_pinned)) {
3727                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3728                         if (!cpus_empty(*cpus))
3729                                 goto redo;
3730                         goto out_balanced;
3731                 }
3732         }
3733
3734         if (!ld_moved) {
3735                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3736                 sd->nr_balance_failed++;
3737
3738                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3739
3740                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3741
3742                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3743                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3744                          */
3745                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3746                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3747                                 all_pinned = 1;
3748                                 goto out_one_pinned;
3749                         }
3750
3751                         if (!busiest->active_balance) {
3752                                 busiest->active_balance = 1;
3753                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3754                                 active_balance = 1;
3755                         }
3756                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3757                         if (active_balance)
3758                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3759
3760                         /*
3761                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3762                          * counter.
3763                          */
3764                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3765                 }
3766         } else
3767                 sd->nr_balance_failed = 0;
3768
3769         if (likely(!active_balance)) {
3770                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3771                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3772         } else {
3773                 /*
3774                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3775                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3776                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3777                  * move_tasks).
3778                  */
3779                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3780                         sd->balance_interval *= 2;
3781         }
3782
3783         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3784             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3785                 ld_moved = -1;
3786
3787         goto out;
3788
3789 out_balanced:
3790         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3791
3792         sd->nr_balance_failed = 0;
3793
3794 out_one_pinned:
3795         /* tune up the balancing interval */
3796         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3797                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3798                 sd->balance_interval *= 2;
3799
3800         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3801             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3802                 ld_moved = -1;
3803         else
3804                 ld_moved = 0;
3805 out:
3806         if (unlock_aggregate)
3807                 put_aggregate(sd);
3808         return ld_moved;
3809 }
3810
3811 /*
3812  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3813  * tasks if there is an imbalance.
3814  *
3815  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3816  * this_rq is locked.
3817  */
3818 static int
3819 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3820                         cpumask_t *cpus)
3821 {
3822         struct sched_group *group;
3823         struct rq *busiest = NULL;
3824         unsigned long imbalance;
3825         int ld_moved = 0;
3826         int sd_idle = 0;
3827         int all_pinned = 0;
3828
3829         cpus_setall(*cpus);
3830
3831         /*
3832          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3833          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3834          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3835          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3836          */
3837         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3838             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3839                 sd_idle = 1;
3840
3841         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3842 redo:
3843         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3844                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3845         if (!group) {
3846                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3847                 goto out_balanced;
3848         }
3849
3850         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3851         if (!busiest) {
3852                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3853                 goto out_balanced;
3854         }
3855
3856         BUG_ON(busiest == this_rq);
3857
3858         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3859
3860         ld_moved = 0;
3861         if (busiest->nr_running > 1) {
3862                 /* Attempt to move tasks */
3863                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3864                 /* this_rq->clock is already updated */
3865                 update_rq_clock(busiest);
3866                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3867                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3868                                         &all_pinned);
3869                 spin_unlock(&busiest->lock);
3870
3871                 if (unlikely(all_pinned)) {
3872                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3873                         if (!cpus_empty(*cpus))
3874                                 goto redo;
3875                 }
3876         }
3877
3878         if (!ld_moved) {
3879                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3880                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3881                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3882                         return -1;
3883         } else
3884                 sd->nr_balance_failed = 0;
3885
3886         return ld_moved;
3887
3888 out_balanced:
3889         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3890         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3891             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3892                 return -1;
3893         sd->nr_balance_failed = 0;
3894
3895         return 0;
3896 }
3897
3898 /*
3899  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3900  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3901  */
3902 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3903 {
3904         struct sched_domain *sd;
3905         int pulled_task = -1;
3906         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3907         cpumask_t tmpmask;
3908
3909         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3910                 unsigned long interval;
3911
3912                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3913                         continue;
3914
3915                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3916                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3917                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3918                                                            sd, &tmpmask);
3919
3920                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3921                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3922                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3923                 if (pulled_task)
3924                         break;
3925         }
3926         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3927                 /*
3928                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3929                  * a busy processor. So reset next_balance.
3930                  */
3931                 this_rq->next_balance = next_balance;
3932         }
3933 }
3934
3935 /*
3936  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3937  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3938  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3939  * logical imbalances.
3940  *
3941  * Called with busiest_rq locked.
3942  */
3943 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3944 {
3945         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3946         struct sched_domain *sd;
3947         struct rq *target_rq;
3948
3949         /* Is there any task to move? */
3950         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3951                 return;
3952
3953         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3954
3955         /*
3956          * This condition is "impossible", if it occurs
3957          * we need to fix it. Originally reported by
3958          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3959          */
3960         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3961
3962         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3963         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3964         update_rq_clock(busiest_rq);
3965         update_rq_clock(target_rq);
3966
3967         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3968         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3969                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3970                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3971                                 break;
3972         }
3973
3974         if (likely(sd)) {
3975                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3976
3977                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3978                                   sd, CPU_IDLE))
3979                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3980                 else
3981                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3982         }
3983         spin_unlock(&target_rq->lock);
3984 }
3985
3986 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3987 static struct {
3988         atomic_t load_balancer;
3989         cpumask_t cpu_mask;
3990 } nohz ____cacheline_aligned = {
3991         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3992         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3993 };
3994
3995 /*
3996  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3997  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3998  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3999  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4000  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4001  * arrives...
4002  *
4003  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4004  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4005  * nohz.cpu_mask..
4006  *
4007  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4008  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4009  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4010  * there is no need for ilb owner.
4011  *
4012  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4013  * next busy scheduler_tick()
4014  */
4015 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4016 {
4017         int cpu = smp_processor_id();
4018
4019         if (stop_tick) {
4020                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
4021                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4022
4023                 /*
4024                  * If we are going offline and still the leader, give up!
4025                  */
4026                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
4027                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4028                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4029                                 BUG();
4030                         return 0;
4031                 }
4032
4033                 /* time for ilb owner also to sleep */
4034                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4035                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4036                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4037                         return 0;
4038                 }
4039
4040                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4041                         /* make me the ilb owner */
4042                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4043                                 return 1;
4044                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4045                         return 1;
4046         } else {
4047                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4048                         return 0;
4049
4050                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4051
4052                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4053                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4054                                 BUG();
4055         }
4056         return 0;
4057 }
4058 #endif
4059
4060 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4061
4062 /*
4063  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4064  * and initiates a balancing operation if so.
4065  *
4066  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4067  */
4068 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4069 {
4070         int balance = 1;
4071         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4072         unsigned long interval;
4073         struct sched_domain *sd;
4074         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4075         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4076         int update_next_balance = 0;
4077         cpumask_t tmp;
4078
4079         for_each_domain(cpu, sd) {
4080                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4081                         continue;
4082
4083                 interval = sd->balance_interval;
4084                 if (idle != CPU_IDLE)
4085                         interval *= sd->busy_factor;
4086
4087                 /* scale ms to jiffies */
4088                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4089                 if (unlikely(!interval))
4090                         interval = 1;
4091                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4092                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4093
4094
4095                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4096                         if (!spin_trylock(&balancing))
4097                                 goto out;
4098                 }
4099
4100                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4101                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4102                                 /*
4103                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4104                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4105                                  * not idle.
4106                                  */
4107                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4108                         }
4109                         sd->last_balance = jiffies;
4110                 }
4111                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4112                         spin_unlock(&balancing);
4113 out:
4114                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4115                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4116                         update_next_balance = 1;
4117                 }
4118
4119                 /*
4120                  * Stop the load balance at this level. There is another
4121                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4122                  * actively.
4123                  */
4124                 if (!balance)
4125                         break;
4126         }
4127
4128         /*
4129          * next_balance will be updated only when there is a need.
4130          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4131          * updated.
4132          */
4133         if (likely(update_next_balance))
4134                 rq->next_balance = next_balance;
4135 }
4136
4137 /*
4138  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4139  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4140  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4141  */
4142 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4143 {
4144         int this_cpu = smp_processor_id();
4145         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4146         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4147                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4148
4149         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4150
4151 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4152         /*
4153          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4154          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4155          * stopped.
4156          */
4157         if (this_rq->idle_at_tick &&
4158             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4159                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4160                 struct rq *rq;
4161                 int balance_cpu;
4162
4163                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4164                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4165                         /*
4166                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4167                          * work being done for other cpus. Next load
4168                          * balancing owner will pick it up.
4169                          */
4170                         if (need_resched())
4171                                 break;
4172
4173                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4174
4175                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4176                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4177                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4178                 }
4179         }
4180 #endif
4181 }
4182
4183 /*
4184  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4185  *
4186  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4187  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4188  * if the whole system is idle.
4189  */
4190 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4191 {
4192 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4193         /*
4194          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4195          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4196          * load balancer.
4197          */
4198         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4199                 rq->in_nohz_recently = 0;
4200
4201                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4202                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4203                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4204                 }
4205
4206                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4207                         /*
4208                          * simple selection for now: Nominate the
4209                          * first cpu in the nohz list to be the next
4210                          * ilb owner.
4211                          *
4212                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4213                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4214                          */
4215                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4216
4217                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4218                                 resched_cpu(ilb);
4219                 }
4220         }
4221
4222         /*
4223          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4224          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4225          */
4226         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4227             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4228                 resched_cpu(cpu);
4229                 return;
4230         }
4231
4232         /*
4233          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4234          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4235          */
4236         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4237             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4238                 return;
4239 #endif
4240         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4241                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4242 }
4243
4244 #else   /* CONFIG_SMP */
4245
4246 /*
4247  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4248  */
4249 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4250 {
4251 }
4252
4253 #endif
4254
4255 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4256
4257 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4258
4259 /*
4260  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4261  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4262  */
4263 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4264 {
4265         unsigned long flags;
4266         u64 ns, delta_exec;
4267         struct rq *rq;
4268
4269         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4270         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4271         if (task_current(rq, p)) {
4272                 update_rq_clock(rq);
4273                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4274                 if ((s64)delta_exec > 0)
4275                         ns += delta_exec;
4276         }
4277         task_rq_unlock(rq, &flags);
4278
4279         return ns;
4280 }
4281
4282 /*
4283  * Account user cpu time to a process.
4284  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4285  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4286  */
4287 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4288 {
4289         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4290         cputime64_t tmp;
4291
4292         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4293
4294         /* Add user time to cpustat. */
4295         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4296         if (TASK_NICE(p) > 0)
4297                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4298         else
4299                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4300 }
4301
4302 /*
4303  * Account guest cpu time to a process.
4304  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4305  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4306  */
4307 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4308 {
4309         cputime64_t tmp;
4310         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4311
4312         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4313
4314         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4315         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4316
4317         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4318         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4319 }
4320
4321 /*
4322  * Account scaled user cpu time to a process.
4323  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4324  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4325  */
4326 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4327 {
4328         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4329 }
4330
4331 /*
4332  * Account system cpu time to a process.
4333  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4334  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4335  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4336  */
4337 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4338                          cputime_t cputime)
4339 {
4340         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4341         struct rq *rq = this_rq();
4342         cputime64_t tmp;
4343
4344         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
4345                 return account_guest_time(p, cputime);
4346
4347         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4348
4349         /* Add system time to cpustat. */
4350         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4351         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4352                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4353         else if (softirq_count())
4354                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4355         else if (p != rq->idle)
4356                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4357         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4358                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4359         else
4360                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4361         /* Account for system time used */
4362         acct_update_integrals(p);
4363 }
4364
4365 /*
4366  * Account scaled system cpu time to a process.
4367  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4368  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4369  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4370  */
4371 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4372 {
4373         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4374 }
4375
4376 /*
4377  * Account for involuntary wait time.
4378  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4379  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4380  */
4381 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4382 {
4383         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4384         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4385         struct rq *rq = this_rq();
4386
4387         if (p == rq->idle) {
4388                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4389                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4390                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4391                 else
4392                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4393         } else
4394                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4395 }
4396
4397 /*
4398  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4399  * We call it with interrupts disabled.
4400  *
4401  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4402  * timeslices.
4403  */
4404 void scheduler_tick(void)
4405 {
4406         int cpu = smp_processor_id();
4407         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4408         struct task_struct *curr = rq->curr;
4409         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
4410
4411         spin_lock(&rq->lock);
4412         __update_rq_clock(rq);
4413         /*
4414          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
4415          */
4416         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
4417                 rq->clock = next_tick;
4418                 rq->clock_underflows++;
4419         }
4420         rq->tick_timestamp = rq->clock;
4421         update_last_tick_seen(rq);
4422         update_cpu_load(rq);
4423         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4424         spin_unlock(&rq->lock);
4425
4426 #ifdef CONFIG_SMP
4427         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4428         trigger_load_balance(rq, cpu);
4429 #endif
4430 }
4431
4432 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4433
4434 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4435 {
4436         /*
4437          * Underflow?
4438          */
4439         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4440                 return;
4441         preempt_count() += val;
4442         /*
4443          * Spinlock count overflowing soon?
4444          */
4445         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4446                                 PREEMPT_MASK - 10);
4447 }
4448 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4449
4450 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4451 {
4452         /*
4453          * Underflow?
4454          */
4455         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4456                 return;
4457         /*
4458          * Is the spinlock portion underflowing?
4459          */
4460         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4461                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4462                 return;
4463
4464         preempt_count() -= val;
4465 }
4466 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4467
4468 #endif
4469
4470 /*
4471  * Print scheduling while atomic bug:
4472  */
4473 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4474 {
4475         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4476
4477         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4478                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4479
4480         debug_show_held_locks(prev);
4481         if (irqs_disabled())
4482                 print_irqtrace_events(prev);
4483
4484         if (regs)
4485                 show_regs(regs);
4486         else
4487                 dump_stack();
4488 }
4489
4490 /*
4491  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4492  */
4493 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4494 {
4495         /*
4496          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4497          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4498          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4499          */
4500         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4501                 __schedule_bug(prev);
4502
4503         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4504
4505         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4506 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4507         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4508                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4509                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4510         }
4511 #endif
4512 }
4513
4514 /*
4515  * Pick up the highest-prio task:
4516  */
4517 static inline struct task_struct *
4518 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4519 {
4520         const struct sched_class *class;
4521         struct task_struct *p;
4522
4523         /*
4524          * Optimization: we know that if all tasks are in
4525          * the fair class we can call that function directly:
4526          */
4527         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4528                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4529                 if (likely(p))
4530                         return p;
4531         }
4532
4533         class = sched_class_highest;
4534         for ( ; ; ) {
4535                 p = class->pick_next_task(rq);
4536                 if (p)
4537                         return p;
4538                 /*
4539                  * Will never be NULL as the idle class always
4540                  * returns a non-NULL p:
4541                  */
4542                 class = class->next;
4543         }
4544 }
4545
4546 /*
4547  * schedule() is the main scheduler function.
4548  */
4549 asmlinkage void __sched schedule(void)
4550 {
4551         struct task_struct *prev, *next;
4552         unsigned long *switch_count;
4553         struct rq *rq;
4554         int cpu;
4555
4556 need_resched:
4557         preempt_disable();
4558         cpu = smp_processor_id();
4559         rq = cpu_rq(cpu);
4560         rcu_qsctr_inc(cpu);
4561         prev = rq->curr;
4562         switch_count = &prev->nivcsw;
4563
4564         release_kernel_lock(prev);
4565 need_resched_nonpreemptible:
4566
4567         schedule_debug(prev);
4568
4569         hrtick_clear(rq);
4570
4571         /*
4572          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4573          */
4574         local_irq_disable();
4575         __update_rq_clock(rq);
4576         spin_lock(&rq->lock);
4577         clear_tsk_need_resched(prev);
4578
4579         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4580                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4581                                 signal_pending(prev))) {
4582                         prev->state = TASK_RUNNING;
4583                 } else {
4584                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4585                 }
4586                 switch_count = &prev->nvcsw;
4587         }
4588
4589 #ifdef CONFIG_SMP
4590         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4591                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4592 #endif
4593
4594         if (unlikely(!rq->nr_running))
4595                 idle_balance(cpu, rq);
4596
4597         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4598         next = pick_next_task(rq, prev);
4599
4600         sched_info_switch(prev, next);
4601
4602         if (likely(prev != next)) {
4603                 rq->nr_switches++;
4604                 rq->curr = next;
4605                 ++*switch_count;
4606
4607                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4608                 /*
4609                  * the context switch might have flipped the stack from under
4610                  * us, hence refresh the local variables.
4611                  */
4612                 cpu = smp_processor_id();
4613                 rq = cpu_rq(cpu);
4614         } else
4615                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4616
4617         hrtick_set(rq);
4618
4619         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4620                 goto need_resched_nonpreemptible;
4621
4622         preempt_enable_no_resched();
4623         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4624                 goto need_resched;
4625 }
4626 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4627
4628 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4629 /*
4630  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4631  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4632  * occur there and call schedule directly.
4633  */
4634 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4635 {
4636         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4637         struct task_struct *task = current;
4638         int saved_lock_depth;
4639
4640         /*
4641          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4642          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4643          */
4644         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4645                 return;
4646
4647         do {
4648                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4649
4650                 /*
4651                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4652                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4653                  * auto-release the semaphore:
4654                  */
4655                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4656                 task->lock_depth = -1;
4657                 schedule();
4658                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4659                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4660
4661                 /*
4662                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4663                  * between schedule and now.
4664                  */
4665                 barrier();
4666         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4667 }
4668 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4669
4670 /*
4671  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4672  * off of irq context.
4673  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4674  * protect us against recursive calling from irq.
4675  */
4676 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4677 {
4678         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4679         struct task_struct *task = current;
4680         int saved_lock_depth;
4681
4682         /* Catch callers which need to be fixed */
4683         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4684
4685         do {
4686                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4687
4688                 /*
4689                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4690                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4691                  * auto-release the semaphore:
4692                  */
4693                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4694                 task->lock_depth = -1;
4695                 local_irq_enable();
4696                 schedule();
4697                 local_irq_disable();
4698                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4699                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4700
4701                 /*
4702                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4703                  * between schedule and now.
4704                  */
4705                 barrier();
4706         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4707 }
4708
4709 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4710
4711 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4712                           void *key)
4713 {
4714         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4715 }
4716 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4717
4718 /*
4719  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4720  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4721  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4722  *
4723  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4724  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4725  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4726  */
4727 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4728                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4729 {
4730         wait_queue_t *curr, *next;
4731
4732         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4733                 unsigned flags = curr->flags;
4734
4735                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4736                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4737                         break;
4738         }
4739 }
4740
4741 /**
4742  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4743  * @q: the waitqueue
4744  * @mode: which threads
4745  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4746  * @key: is directly passed to the wakeup function
4747  */
4748 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4749                         int nr_exclusive, void *key)
4750 {
4751         unsigned long flags;
4752
4753         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4754         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4755         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4756 }
4757 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4758
4759 /*
4760  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4761  */
4762 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4763 {
4764         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4765 }
4766
4767 /**
4768  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4769  * @q: the waitqueue
4770  * @mode: which threads
4771  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4772  *
4773  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4774  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4775  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4776  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4777  *
4778  * On UP it can prevent extra preemption.
4779  */
4780 void
4781 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4782 {
4783         unsigned long flags;
4784         int sync = 1;
4785
4786         if (unlikely(!q))
4787                 return;
4788
4789         if (unlikely(!nr_exclusive))
4790                 sync = 0;
4791
4792         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4793         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4794         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4797
4798 void complete(struct completion *x)
4799 {
4800         unsigned long flags;
4801
4802         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4803         x->done++;
4804         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4805         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4806 }
4807 EXPORT_SYMBOL(complete);
4808
4809 void complete_all(struct completion *x)
4810 {
4811         unsigned long flags;
4812
4813         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4814         x->done += UINT_MAX/2;
4815         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4816         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4819
4820 static inline long __sched
4821 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4822 {
4823         if (!x->done) {
4824                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4825
4826                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4827                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4828                 do {
4829                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4830                              signal_pending(current)) ||
4831                             (state == TASK_KILLABLE &&
4832                              fatal_signal_pending(current))) {
4833                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4834                                 return -ERESTARTSYS;
4835                         }
4836                         __set_current_state(state);
4837                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4838                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4839                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4840                         if (!timeout) {
4841                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4842                                 return timeout;
4843                         }
4844                 } while (!x->done);
4845                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4846         }
4847         x->done--;
4848         return timeout;
4849 }
4850
4851 static long __sched
4852 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4853 {
4854         might_sleep();
4855
4856         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4857         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4858         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4859         return timeout;
4860 }
4861
4862 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4863 {
4864         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4865 }
4866 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4867
4868 unsigned long __sched
4869 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4870 {
4871         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4872 }
4873 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4874
4875 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4876 {
4877         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4878         if (t == -ERESTARTSYS)
4879                 return t;
4880         return 0;
4881 }
4882 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4883
4884 unsigned long __sched
4885 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4886                                           unsigned long timeout)
4887 {
4888         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4889 }
4890 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4891
4892 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4893 {
4894         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4895         if (t == -ERESTARTSYS)
4896                 return t;
4897         return 0;
4898 }
4899 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4900
4901 static long __sched
4902 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4903 {
4904         unsigned long flags;
4905         wait_queue_t wait;
4906
4907         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4908
4909         __set_current_state(state);
4910
4911         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4912         __add_wait_queue(q, &wait);
4913         spin_unlock(&q->lock);
4914         timeout = schedule_timeout(timeout);
4915         spin_lock_irq(&q->lock);
4916         __remove_wait_queue(q, &wait);
4917         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4918
4919         return timeout;
4920 }
4921
4922 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4923 {
4924         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4925 }
4926 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4927
4928 long __sched
4929 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4930 {
4931         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4932 }
4933 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4934
4935 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4936 {
4937         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4938 }
4939 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4940
4941 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4942 {
4943         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4944 }
4945 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4946
4947 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4948
4949 /*
4950  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4951  * @p: task
4952  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4953  *
4954  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4955  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4956  *
4957  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4958  */
4959 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4960 {
4961         unsigned long flags;
4962         int oldprio, on_rq, running;
4963         struct rq *rq;
4964         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4965
4966         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4967
4968         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4969         update_rq_clock(rq);
4970
4971         oldprio = p->prio;
4972         on_rq = p->se.on_rq;
4973         running = task_current(rq, p);
4974         if (on_rq)
4975                 dequeue_task(rq, p, 0);
4976         if (running)
4977                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4978
4979         if (rt_prio(prio))
4980                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4981         else
4982                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4983
4984         p->prio = prio;
4985
4986         if (running)
4987                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4988         if (on_rq) {
4989                 enqueue_task(rq, p, 0);
4990
4991                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4992         }
4993         task_rq_unlock(rq, &flags);
4994 }
4995
4996 #endif
4997
4998 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4999 {
5000         int old_prio, delta, on_rq;
5001         unsigned long flags;
5002         struct rq *rq;
5003
5004         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5005                 return;
5006         /*
5007          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5008          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5009          */
5010         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5011         update_rq_clock(rq);
5012         /*
5013          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5014          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5015          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5016          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5017          */
5018         if (task_has_rt_policy(p)) {
5019                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5020                 goto out_unlock;
5021         }
5022         on_rq = p->se.on_rq;
5023         if (on_rq)
5024                 dequeue_task(rq, p, 0);
5025
5026         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5027         set_load_weight(p);
5028         old_prio = p->prio;
5029         p->prio = effective_prio(p);
5030         delta = p->prio - old_prio;
5031
5032         if (on_rq) {
5033                 enqueue_task(rq, p, 0);
5034                 /*
5035                  * If the task increased its priority or is running and
5036                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5037                  */
5038                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5039                         resched_task(rq->curr);
5040         }
5041 out_unlock:
5042         task_rq_unlock(rq, &flags);
5043 }
5044 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5045
5046 /*
5047  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5048  * @p: task
5049  * @nice: nice value
5050  */
5051 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5052 {
5053         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5054         int nice_rlim = 20 - nice;
5055
5056         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5057                 capable(CAP_SYS_NICE));
5058 }
5059
5060 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5061
5062 /*
5063  * sys_nice - change the priority of the current process.
5064  * @increment: priority increment
5065  *
5066  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5067  * does similar things.
5068  */
5069 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5070 {
5071         long nice, retval;
5072
5073         /*
5074          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5075          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5076          * and we have a single winner.
5077          */
5078         if (increment < -40)
5079                 increment = -40;
5080         if (increment > 40)
5081                 increment = 40;
5082
5083         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5084         if (nice < -20)
5085                 nice = -20;
5086         if (nice > 19)
5087                 nice = 19;
5088
5089         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5090                 return -EPERM;
5091
5092         retval = security_task_setnice(current, nice);
5093         if (retval)
5094                 return retval;
5095
5096         set_user_nice(current, nice);
5097         return 0;
5098 }
5099
5100 #endif
5101
5102 /**
5103  * task_prio - return the priority value of a given task.
5104  * @p: the task in question.
5105  *
5106  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5107  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5108  * around 0, value goes from -16 to +15.
5109  */
5110 int task_prio(const struct task_struct *p)
5111 {
5112         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5113 }
5114
5115 /**
5116  * task_nice - return the nice value of a given task.
5117  * @p: the task in question.
5118  */
5119 int task_nice(const struct task_struct *p)
5120 {
5121         return TASK_NICE(p);
5122 }
5123 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5124
5125 /**
5126  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5127  * @cpu: the processor in question.
5128  */
5129 int idle_cpu(int cpu)
5130 {
5131         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5132 }
5133
5134 /**
5135  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5136  * @cpu: the processor in question.
5137  */
5138 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5139 {
5140         return cpu_rq(cpu)->idle;
5141 }
5142
5143 /**
5144  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5145  * @pid: the pid in question.
5146  */
5147 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5148 {
5149         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5150 }
5151
5152 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5153 static void
5154 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5155 {
5156         BUG_ON(p->se.on_rq);
5157
5158         p->policy = policy;
5159         switch (p->policy) {
5160         case SCHED_NORMAL:
5161         case SCHED_BATCH:
5162         case SCHED_IDLE:
5163                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5164                 break;
5165         case SCHED_FIFO:
5166         case SCHED_RR:
5167                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5168                 break;
5169         }
5170
5171         p->rt_priority = prio;
5172         p->normal_prio = normal_prio(p);
5173         /* we are holding p->pi_lock already */
5174         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5175         set_load_weight(p);
5176 }
5177
5178 /**
5179  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5180  * @p: the task in question.
5181  * @policy: new policy.
5182  * @param: structure containing the new RT priority.
5183  *
5184  * NOTE that the task may be already dead.
5185  */
5186 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5187                        struct sched_param *param)
5188 {
5189         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5190         unsigned long flags;
5191         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5192         struct rq *rq;
5193
5194         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5195         BUG_ON(in_interrupt());
5196 recheck:
5197         /* double check policy once rq lock held */
5198         if (policy < 0)
5199                 policy = oldpolicy = p->policy;
5200         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5201                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5202                         policy != SCHED_IDLE)
5203                 return -EINVAL;
5204         /*
5205          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5206          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5207          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5208          */
5209         if (param->sched_priority < 0 ||
5210             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5211             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5212                 return -EINVAL;
5213         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5214                 return -EINVAL;
5215
5216         /*
5217          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5218          */
5219         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5220                 if (rt_policy(policy)) {
5221                         unsigned long rlim_rtprio;
5222
5223                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5224                                 return -ESRCH;
5225                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5226                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5227
5228                         /* can't set/change the rt policy */
5229                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5230                                 return -EPERM;
5231
5232                         /* can't increase priority */
5233                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5234                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5235                                 return -EPERM;
5236                 }
5237                 /*
5238                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5239                  * move out of SCHED_IDLE either:
5240                  */
5241                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5242                         return -EPERM;
5243
5244                 /* can't change other user's priorities */
5245                 if ((current->euid != p->euid) &&
5246                     (current->euid != p->uid))
5247                         return -EPERM;
5248         }
5249
5250 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5251         /*
5252          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5253          * assigned.
5254          */
5255         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5256                 return -EPERM;
5257 #endif
5258
5259         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5260         if (retval)
5261                 return retval;
5262         /*
5263          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5264          * changing the priority of the task:
5265          */
5266         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5267         /*
5268          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5269          * runqueue lock must be held.
5270          */
5271         rq = __task_rq_lock(p);
5272         /* recheck policy now with rq lock held */
5273         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5274                 policy = oldpolicy = -1;
5275                 __task_rq_unlock(rq);
5276                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5277                 goto recheck;
5278         }
5279         update_rq_clock(rq);
5280         on_rq = p->se.on_rq;
5281         running = task_current(rq, p);
5282         if (on_rq)
5283                 deactivate_task(rq, p, 0);
5284         if (running)
5285                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5286
5287         oldprio = p->prio;
5288         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5289
5290         if (running)
5291                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5292         if (on_rq) {
5293                 activate_task(rq, p, 0);
5294
5295                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5296         }
5297         __task_rq_unlock(rq);
5298         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5299
5300         rt_mutex_adjust_pi(p);
5301
5302         return 0;
5303 }
5304 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5305
5306 static int
5307 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5308 {
5309         struct sched_param lparam;
5310         struct task_struct *p;
5311         int retval;
5312
5313         if (!param || pid < 0)
5314                 return -EINVAL;
5315         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5316                 return -EFAULT;
5317
5318         rcu_read_lock();
5319         retval = -ESRCH;
5320         p = find_process_by_pid(pid);
5321         if (p != NULL)
5322                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5323         rcu_read_unlock();
5324
5325         return retval;
5326 }
5327
5328 /**
5329  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5330  * @pid: the pid in question.
5331  * @policy: new policy.
5332  * @param: structure containing the new RT priority.
5333  */
5334 asmlinkage long
5335 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5336 {
5337         /* negative values for policy are not valid */
5338         if (policy < 0)
5339                 return -EINVAL;
5340
5341         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5342 }
5343
5344 /**
5345  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5346  * @pid: the pid in question.
5347  * @param: structure containing the new RT priority.
5348  */
5349 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5350 {
5351         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5352 }
5353
5354 /**
5355  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5356  * @pid: the pid in question.
5357  */
5358 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5359 {
5360         struct task_struct *p;
5361         int retval;
5362
5363         if (pid < 0)
5364                 return -EINVAL;
5365
5366         retval = -ESRCH;
5367         read_lock(&tasklist_lock);
5368         p = find_process_by_pid(pid);
5369         if (p) {
5370                 retval = security_task_getscheduler(p);
5371                 if (!retval)
5372                         retval = p->policy;
5373         }
5374         read_unlock(&tasklist_lock);
5375         return retval;
5376 }
5377
5378 /**
5379  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5380  * @pid: the pid in question.
5381  * @param: structure containing the RT priority.
5382  */
5383 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5384 {
5385         struct sched_param lp;
5386         struct task_struct *p;
5387         int retval;
5388
5389         if (!param || pid < 0)
5390                 return -EINVAL;
5391
5392         read_lock(&tasklist_lock);
5393         p = find_process_by_pid(pid);
5394         retval = -ESRCH;
5395         if (!p)
5396                 goto out_unlock;
5397
5398         retval = security_task_getscheduler(p);
5399         if (retval)
5400                 goto out_unlock;
5401
5402         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5403         read_unlock(&tasklist_lock);
5404
5405         /*
5406          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5407          */
5408         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5409
5410         return retval;
5411
5412 out_unlock:
5413         read_unlock(&tasklist_lock);
5414         return retval;
5415 }
5416
5417 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5418 {
5419         cpumask_t cpus_allowed;
5420         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5421         struct task_struct *p;
5422         int retval;
5423
5424         get_online_cpus();
5425         read_lock(&tasklist_lock);
5426
5427         p = find_process_by_pid(pid);
5428         if (!p) {
5429                 read_unlock(&tasklist_lock);
5430                 put_online_cpus();
5431                 return -ESRCH;
5432         }
5433
5434         /*
5435          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5436          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5437          * usage count and then drop tasklist_lock.
5438          */
5439         get_task_struct(p);
5440         read_unlock(&tasklist_lock);
5441
5442         retval = -EPERM;
5443         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5444                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5445                 goto out_unlock;
5446
5447         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5448         if (retval)
5449                 goto out_unlock;
5450
5451         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5452         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5453  again:
5454         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5455
5456         if (!retval) {
5457                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5458                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5459                         /*
5460                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5461                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5462                          * cpuset's cpus_allowed
5463                          */
5464                         new_mask = cpus_allowed;
5465                         goto again;
5466                 }
5467         }
5468 out_unlock:
5469         put_task_struct(p);
5470         put_online_cpus();
5471         return retval;
5472 }
5473
5474 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5475                              cpumask_t *new_mask)
5476 {
5477         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5478                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5479         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5480                 len = sizeof(cpumask_t);
5481         }
5482         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5483 }
5484
5485 /**
5486  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5487  * @pid: pid of the process
5488  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5489  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5490  */
5491 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5492                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5493 {
5494         cpumask_t new_mask;
5495         int retval;
5496
5497         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5498         if (retval)
5499                 return retval;
5500
5501         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5502 }
5503
5504 /*
5505  * Represents all cpu's present in the system
5506  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5507  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5508  * method, such as ACPI for e.g.
5509  */
5510
5511 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5512 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5513
5514 #ifndef CONFIG_SMP
5515 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5516 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5517
5518 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5519 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5520 #endif
5521
5522 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5523 {
5524         struct task_struct *p;
5525         int retval;
5526
5527         get_online_cpus();
5528         read_lock(&tasklist_lock);
5529
5530         retval = -ESRCH;
5531         p = find_process_by_pid(pid);
5532         if (!p)
5533                 goto out_unlock;
5534
5535         retval = security_task_getscheduler(p);
5536         if (retval)
5537                 goto out_unlock;
5538
5539         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5540
5541 out_unlock:
5542         read_unlock(&tasklist_lock);
5543         put_online_cpus();
5544
5545         return retval;
5546 }
5547
5548 /**
5549  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5550  * @pid: pid of the process
5551  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5552  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5553  */
5554 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5555                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5556 {
5557         int ret;
5558         cpumask_t mask;
5559
5560         if (len < sizeof(cpumask_t))
5561                 return -EINVAL;
5562
5563         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5564         if (ret < 0)
5565                 return ret;
5566
5567         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5568                 return -EFAULT;
5569
5570         return sizeof(cpumask_t);
5571 }
5572
5573 /**
5574  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5575  *
5576  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5577  * other threads running on this CPU then this function will return.
5578  */
5579 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5580 {
5581         struct rq *rq = this_rq_lock();
5582
5583         schedstat_inc(rq, yld_count);
5584         current->sched_class->yield_task(rq);
5585
5586         /*
5587          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5588          * no need to preempt or enable interrupts:
5589          */
5590         __release(rq->lock);
5591         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5592         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5593         preempt_enable_no_resched();
5594
5595         schedule();
5596
5597         return 0;
5598 }
5599
5600 static void __cond_resched(void)
5601 {
5602 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5603         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5604 #endif
5605         /*
5606          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5607          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5608          * cond_resched() call.
5609          */
5610         do {
5611                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5612                 schedule();
5613                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5614         } while (need_resched());
5615 }
5616
5617 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5618 int __sched _cond_resched(void)
5619 {
5620         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5621                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5622                 __cond_resched();
5623                 return 1;
5624         }
5625         return 0;
5626 }
5627 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5628 #endif
5629
5630 /*
5631  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5632  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5633  *
5634  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5635  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5636  * spin_unlock(), once by hand).
5637  */
5638 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5639 {
5640         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5641         int ret = 0;
5642
5643         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5644                 spin_unlock(lock);
5645                 if (resched && need_resched())
5646                         __cond_resched();
5647                 else
5648                         cpu_relax();
5649                 ret = 1;
5650                 spin_lock(lock);
5651         }
5652         return ret;
5653 }
5654 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5655
5656 int __sched cond_resched_softirq(void)
5657 {
5658         BUG_ON(!in_softirq());
5659
5660         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5661                 local_bh_enable();
5662                 __cond_resched();
5663                 local_bh_disable();
5664                 return 1;
5665         }
5666         return 0;
5667 }
5668 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5669
5670 /**
5671  * yield - yield the current processor to other threads.
5672  *
5673  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5674  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5675  */
5676 void __sched yield(void)
5677 {
5678         set_current_state(TASK_RUNNING);
5679         sys_sched_yield();
5680 }
5681 EXPORT_SYMBOL(yield);
5682
5683 /*
5684  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5685  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5686  *
5687  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5688  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5689  */
5690 void __sched io_schedule(void)
5691 {
5692         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5693
5694         delayacct_blkio_start();
5695         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5696         schedule();
5697         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5698         delayacct_blkio_end();
5699 }
5700 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5701
5702 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5703 {
5704         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5705         long ret;
5706
5707         delayacct_blkio_start();
5708         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5709         ret = schedule_timeout(timeout);
5710         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5711         delayacct_blkio_end();
5712         return ret;
5713 }
5714
5715 /**
5716  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5717  * @policy: scheduling class.
5718  *
5719  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5720  * by a given scheduling class.
5721  */
5722 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5723 {
5724         int ret = -EINVAL;
5725
5726         switch (policy) {
5727         case SCHED_FIFO:
5728         case SCHED_RR:
5729                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5730                 break;
5731         case SCHED_NORMAL:
5732         case SCHED_BATCH:
5733         case SCHED_IDLE:
5734                 ret = 0;
5735                 break;
5736         }
5737         return ret;
5738 }
5739
5740 /**
5741  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5742  * @policy: scheduling class.
5743  *
5744  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5745  * by a given scheduling class.
5746  */
5747 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5748 {
5749         int ret = -EINVAL;
5750
5751         switch (policy) {
5752         case SCHED_FIFO:
5753         case SCHED_RR:
5754                 ret = 1;
5755                 break;
5756         case SCHED_NORMAL:
5757         case SCHED_BATCH:
5758         case SCHED_IDLE:
5759                 ret = 0;
5760         }
5761         return ret;
5762 }
5763
5764 /**
5765  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5766  * @pid: pid of the process.
5767  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5768  *
5769  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5770  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5771  */
5772 asmlinkage
5773 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5774 {
5775         struct task_struct *p;
5776         unsigned int time_slice;
5777         int retval;
5778         struct timespec t;
5779
5780         if (pid < 0)
5781                 return -EINVAL;
5782
5783         retval = -ESRCH;
5784         read_lock(&tasklist_lock);
5785         p = find_process_by_pid(pid);
5786         if (!p)
5787                 goto out_unlock;
5788
5789         retval = security_task_getscheduler(p);
5790         if (retval)
5791                 goto out_unlock;
5792
5793         /*
5794          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5795          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5796          */
5797         time_slice = 0;
5798         if (p->policy == SCHED_RR) {
5799                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5800         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5801                 struct sched_entity *se = &p->se;
5802                 unsigned long flags;
5803                 struct rq *rq;
5804
5805                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5806                 if (rq->cfs.load.weight)
5807                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5808                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5809         }
5810         read_unlock(&tasklist_lock);
5811         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5812         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5813         return retval;
5814
5815 out_unlock:
5816         read_unlock(&tasklist_lock);
5817         return retval;
5818 }
5819
5820 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5821
5822 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5823 {
5824         unsigned long free = 0;
5825         unsigned state;
5826
5827         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5828         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5829                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5830 #if BITS_PER_LONG == 32
5831         if (state == TASK_RUNNING)
5832                 printk(KERN_CONT " running  ");
5833         else
5834                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5835 #else
5836         if (state == TASK_RUNNING)
5837                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5838         else
5839                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5840 #endif
5841 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5842         {
5843                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5844                 while (!*n)
5845                         n++;
5846                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5847         }
5848 #endif
5849         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5850                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5851
5852         show_stack(p, NULL);
5853 }
5854
5855 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5856 {
5857         struct task_struct *g, *p;
5858
5859 #if BITS_PER_LONG == 32
5860         printk(KERN_INFO
5861                 "  task                PC stack   pid father\n");
5862 #else
5863         printk(KERN_INFO
5864                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5865 #endif
5866         read_lock(&tasklist_lock);
5867         do_each_thread(g, p) {
5868                 /*
5869                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5870                  * console might take alot of time:
5871                  */
5872                 touch_nmi_watchdog();
5873                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5874                         sched_show_task(p);
5875         } while_each_thread(g, p);
5876
5877         touch_all_softlockup_watchdogs();
5878
5879 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5880         sysrq_sched_debug_show();
5881 #endif
5882         read_unlock(&tasklist_lock);
5883         /*
5884          * Only show locks if all tasks are dumped:
5885          */
5886         if (state_filter == -1)
5887                 debug_show_all_locks();
5888 }
5889
5890 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5891 {
5892         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5893 }
5894
5895 /**
5896  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5897  * @idle: task in question
5898  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5899  *
5900  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5901  * flag, to make booting more robust.
5902  */
5903 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5904 {
5905         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5906         unsigned long flags;
5907
5908         __sched_fork(idle);
5909         idle->se.exec_start = sched_clock();
5910
5911         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5912         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5913         __set_task_cpu(idle, cpu);
5914
5915         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5916         rq->curr = rq->idle = idle;
5917 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5918         idle->oncpu = 1;
5919 #endif
5920         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5921
5922         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5923         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5924
5925         /*
5926          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5927          */
5928         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5929 }
5930
5931 /*
5932  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5933  * indicates which cpus entered this state. This is used
5934  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5935  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5936  * always be CPU_MASK_NONE.
5937  */
5938 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5939
5940 /*
5941  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5942  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5943  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5944  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5945  * number of CPUs.
5946  *
5947  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5948  */
5949 static inline void sched_init_granularity(void)
5950 {
5951         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5952         const unsigned long limit = 200000000;
5953
5954         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5955         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5956                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5957
5958         sysctl_sched_latency *= factor;
5959         if (sysctl_sched_latency > limit)
5960                 sysctl_sched_latency = limit;
5961
5962         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5963 }
5964
5965 #ifdef CONFIG_SMP
5966 /*
5967  * This is how migration works:
5968  *
5969  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5970  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5971  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5972  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5973  *    thread off the CPU)
5974  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5975  *    task is still in the wrong runqueue.
5976  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5977  *    it and puts it into the right queue.
5978  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5979  * 7) we wake up and the migration is done.
5980  */
5981
5982 /*
5983  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5984  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5985  * is removed from the allowed bitmask.
5986  *
5987  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5988  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5989  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5990  */
5991 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5992 {
5993         struct migration_req req;
5994         unsigned long flags;
5995         struct rq *rq;
5996         int ret = 0;
5997
5998         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5999         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
6000                 ret = -EINVAL;
6001                 goto out;
6002         }
6003
6004         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6005                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6006         else {
6007                 p->cpus_allowed = *new_mask;
6008                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
6009         }
6010
6011         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6012         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
6013                 goto out;
6014
6015         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6016                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6017                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6018                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6019                 wait_for_completion(&req.done);
6020                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6021                 return 0;
6022         }
6023 out:
6024         task_rq_unlock(rq, &flags);
6025
6026         return ret;
6027 }
6028 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6029
6030 /*
6031  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6032  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6033  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6034  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6035  *
6036  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6037  * as the task is no longer on this CPU.
6038  *
6039  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6040  */
6041 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6042 {
6043         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6044         int ret = 0, on_rq;
6045
6046         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
6047                 return ret;
6048
6049         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6050         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6051
6052         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6053         /* Already moved. */
6054         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6055                 goto out;
6056         /* Affinity changed (again). */
6057         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6058                 goto out;
6059
6060         on_rq = p->se.on_rq;
6061         if (on_rq)
6062                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6063
6064         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6065         if (on_rq) {
6066                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6067                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6068         }
6069         ret = 1;
6070 out:
6071         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6072         return ret;
6073 }
6074
6075 /*
6076  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6077  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6078  * another runqueue.
6079  */
6080 static int migration_thread(void *data)
6081 {
6082         int cpu = (long)data;
6083         struct rq *rq;
6084
6085         rq = cpu_rq(cpu);
6086         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6087
6088         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6089         while (!kthread_should_stop()) {
6090                 struct migration_req *req;
6091                 struct list_head *head;
6092
6093                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6094
6095                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6096                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6097                         goto wait_to_die;
6098                 }
6099
6100                 if (rq->active_balance) {
6101                         active_load_balance(rq, cpu);
6102                         rq->active_balance = 0;
6103                 }
6104
6105                 head = &rq->migration_queue;
6106
6107                 if (list_empty(head)) {
6108                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6109                         schedule();
6110                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6111                         continue;
6112                 }
6113                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6114                 list_del_init(head->next);
6115
6116                 spin_unlock(&rq->lock);
6117                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6118                 local_irq_enable();
6119
6120                 complete(&req->done);
6121         }
6122         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6123         return 0;
6124
6125 wait_to_die:
6126         /* Wait for kthread_stop */
6127         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6128         while (!kthread_should_stop()) {
6129                 schedule();
6130                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6131         }
6132         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6133         return 0;
6134 }
6135
6136 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6137
6138 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6139 {
6140         int ret;
6141
6142         local_irq_disable();
6143         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6144         local_irq_enable();
6145         return ret;
6146 }
6147
6148 /*
6149  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6150  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6151  */
6152 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6153 {
6154         unsigned long flags;
6155         cpumask_t mask;
6156         struct rq *rq;
6157         int dest_cpu;
6158
6159         do {
6160                 /* On same node? */
6161                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6162                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6163                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6164
6165                 /* On any allowed CPU? */
6166                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6167                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6168
6169                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6170                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6171                         cpumask_t cpus_allowed;
6172
6173                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6174                         /*
6175                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6176                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6177                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6178                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6179                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6180                          */
6181                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6182                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6183                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6184                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6185
6186                         /*
6187                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6188                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6189                          * leave kernel.
6190                          */
6191                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6192                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6193                                        "longer affine to cpu%d\n",
6194                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6195                         }
6196                 }
6197         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6198 }
6199
6200 /*
6201  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6202  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6203  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6204  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6205  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6206  */
6207 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6208 {
6209         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6210         unsigned long flags;
6211
6212         local_irq_save(flags);
6213         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6214         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6215         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6216         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6217         local_irq_restore(flags);
6218 }
6219
6220 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6221 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6222 {
6223         struct task_struct *p, *t;
6224
6225         read_lock(&tasklist_lock);
6226
6227         do_each_thread(t, p) {
6228                 if (p == current)
6229                         continue;
6230
6231                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6232                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6233         } while_each_thread(t, p);
6234
6235         read_unlock(&tasklist_lock);
6236 }
6237
6238 /*
6239  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6240  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6241  * Used by CPU offline code.
6242  */
6243 void sched_idle_next(void)
6244 {
6245         int this_cpu = smp_processor_id();
6246         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6247         struct task_struct *p = rq->idle;
6248         unsigned long flags;
6249
6250         /* cpu has to be offline */
6251         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6252
6253         /*
6254          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6255          * and interrupts disabled on the current cpu.
6256          */
6257         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6258
6259         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6260
6261         update_rq_clock(rq);
6262         activate_task(rq, p, 0);
6263
6264         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6265 }
6266
6267 /*
6268  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6269  * offline.
6270  */
6271 void idle_task_exit(void)
6272 {
6273         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6274
6275         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6276
6277         if (mm != &init_mm)
6278                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6279         mmdrop(mm);
6280 }
6281
6282 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6283 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6284 {
6285         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6286
6287         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6288         BUG_ON(!p->exit_state);
6289
6290         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6291         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6292
6293         get_task_struct(p);
6294
6295         /*
6296          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6297          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6298          * fine.
6299          */
6300         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6301         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6302         spin_lock_irq(&rq->lock);
6303
6304         put_task_struct(p);
6305 }
6306
6307 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6308 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6309 {
6310         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6311         struct task_struct *next;
6312
6313         for ( ; ; ) {
6314                 if (!rq->nr_running)
6315                         break;
6316                 update_rq_clock(rq);
6317                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6318                 if (!next)
6319                         break;
6320                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6321
6322         }
6323 }
6324 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6325
6326 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6327
6328 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6329         {
6330                 .procname       = "sched_domain",
6331                 .mode           = 0555,
6332         },
6333         {0, },
6334 };
6335
6336 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6337         {
6338                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6339                 .procname       = "kernel",
6340                 .mode           = 0555,
6341                 .child          = sd_ctl_dir,
6342         },
6343         {0, },
6344 };
6345
6346 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6347 {
6348         struct ctl_table *entry =
6349                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6350
6351         return entry;
6352 }
6353
6354 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6355 {
6356         struct ctl_table *entry;
6357
6358         /*
6359          * In the intermediate directories, both the child directory and
6360          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6361          * will always be set. In the lowest directory the names are
6362          * static strings and all have proc handlers.
6363          */
6364         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6365                 if (entry->child)
6366                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6367                 if (entry->proc_handler == NULL)
6368                         kfree(entry->procname);
6369         }
6370
6371         kfree(*tablep);
6372         *tablep = NULL;
6373 }
6374
6375 static void
6376 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6377                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6378                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6379 {
6380         entry->procname = procname;
6381         entry->data = data;
6382         entry->maxlen = maxlen;
6383         entry->mode = mode;
6384         entry->proc_handler = proc_handler;
6385 }
6386
6387 static struct ctl_table *
6388 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6389 {
6390         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6391
6392         if (table == NULL)
6393                 return NULL;
6394
6395         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6396                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6397         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6398                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6399         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6400                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6401         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6402                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6403         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6404                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6405         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6406                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6407         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6408                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6409         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6410                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6411         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6412                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6413         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6414                 &sd->cache_nice_tries,
6415                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6416         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6417                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6418         /* &table[11] is terminator */
6419
6420         return table;
6421 }
6422
6423 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6424 {
6425         struct ctl_table *entry, *table;
6426         struct sched_domain *sd;
6427         int domain_num = 0, i;
6428         char buf[32];
6429
6430         for_each_domain(cpu, sd)
6431                 domain_num++;
6432         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6433         if (table == NULL)
6434                 return NULL;
6435
6436         i = 0;
6437         for_each_domain(cpu, sd) {
6438                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6439                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6440                 entry->mode = 0555;
6441                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6442                 entry++;
6443                 i++;
6444         }
6445         return table;
6446 }
6447
6448 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6449 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6450 {
6451         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6452         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6453         char buf[32];
6454
6455         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6456         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6457
6458         if (entry == NULL)
6459                 return;
6460
6461         for_each_online_cpu(i) {
6462                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6463                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6464                 entry->mode = 0555;
6465                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6466                 entry++;
6467         }
6468
6469         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6470         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6471 }
6472
6473 /* may be called multiple times per register */
6474 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6475 {
6476         if (sd_sysctl_header)
6477                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6478         sd_sysctl_header = NULL;
6479         if (sd_ctl_dir[0].child)
6480                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6481 }
6482 #else
6483 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6484 {
6485 }
6486 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6487 {
6488 }
6489 #endif
6490
6491 /*
6492  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6493  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6494  */
6495 static int __cpuinit
6496 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6497 {
6498         struct task_struct *p;
6499         int cpu = (long)hcpu;
6500         unsigned long flags;
6501         struct rq *rq;
6502
6503         switch (action) {
6504
6505         case CPU_UP_PREPARE:
6506         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6507                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6508                 if (IS_ERR(p))
6509                         return NOTIFY_BAD;
6510                 kthread_bind(p, cpu);
6511                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6512                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6513                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6514                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6515                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6516                 break;
6517
6518         case CPU_ONLINE:
6519         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6520                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6521                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6522
6523                 /* Update our root-domain */
6524                 rq = cpu_rq(cpu);
6525                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6526                 if (rq->rd) {
6527                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6528                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6529                 }
6530                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6531                 break;
6532
6533 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6534         case CPU_UP_CANCELED:
6535         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6536                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6537                         break;
6538                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6539                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6540                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6541                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6542                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6543                 break;
6544
6545         case CPU_DEAD:
6546         case CPU_DEAD_FROZEN:
6547                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6548                 migrate_live_tasks(cpu);
6549                 rq = cpu_rq(cpu);
6550                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6551                 rq->migration_thread = NULL;
6552                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6553                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6554                 update_rq_clock(rq);
6555                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6556                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6557                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6558                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6559                 migrate_dead_tasks(cpu);
6560                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6561                 cpuset_unlock();
6562                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6563                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6564
6565                 /*
6566                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6567                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6568                  * the requestors.
6569                  */
6570                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6571                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6572                         struct migration_req *req;
6573
6574                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6575                                          struct migration_req, list);
6576                         list_del_init(&req->list);
6577                         complete(&req->done);
6578                 }
6579                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6580                 break;
6581
6582         case CPU_DYING:
6583         case CPU_DYING_FROZEN:
6584                 /* Update our root-domain */
6585                 rq = cpu_rq(cpu);
6586                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6587                 if (rq->rd) {
6588                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6589                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6590                 }
6591                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6592                 break;
6593 #endif
6594         }
6595         return NOTIFY_OK;
6596 }
6597
6598 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6599  * happens before everything else.
6600  */
6601 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6602         .notifier_call = migration_call,
6603         .priority = 10
6604 };
6605
6606 void __init migration_init(void)
6607 {
6608         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6609         int err;
6610
6611         /* Start one for the boot CPU: */
6612         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6613         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6614         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6615         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6616 }
6617 #endif
6618
6619 #ifdef CONFIG_SMP
6620
6621 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6622
6623 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6624                                   cpumask_t *groupmask)
6625 {
6626         struct sched_group *group = sd->groups;
6627         char str[256];
6628
6629         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6630         cpus_clear(*groupmask);
6631
6632         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6633
6634         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6635                 printk("does not load-balance\n");
6636                 if (sd->parent)
6637                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6638                                         " has parent");
6639                 return -1;
6640         }
6641
6642         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6643
6644         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6645                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6646                                 "CPU%d\n", cpu);
6647         }
6648         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6649                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6650                                 " CPU%d\n", cpu);
6651         }
6652
6653         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6654         do {
6655                 if (!group) {
6656                         printk("\n");
6657                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6658                         break;
6659                 }
6660
6661                 if (!group->__cpu_power) {
6662                         printk(KERN_CONT "\n");
6663                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6664                                         "set\n");
6665                         break;
6666                 }
6667
6668                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6669                         printk(KERN_CONT "\n");
6670                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6671                         break;
6672                 }
6673
6674                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6675                         printk(KERN_CONT "\n");
6676                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6677                         break;
6678                 }
6679
6680                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6681
6682                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6683                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6684
6685                 group = group->next;
6686         } while (group != sd->groups);
6687         printk(KERN_CONT "\n");
6688
6689         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6690                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6691
6692         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6693                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6694                         "of domain->span\n");
6695         return 0;
6696 }
6697
6698 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6699 {
6700         cpumask_t *groupmask;
6701         int level = 0;
6702
6703         if (!sd) {
6704                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6705                 return;
6706         }
6707
6708         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6709
6710         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6711         if (!groupmask) {
6712                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6713                 return;
6714         }
6715
6716         for (;;) {
6717                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6718                         break;
6719                 level++;
6720                 sd = sd->parent;
6721                 if (!sd)
6722                         break;
6723         }
6724         kfree(groupmask);
6725 }
6726 #else
6727 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6728 #endif
6729
6730 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6731 {
6732         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6733                 return 1;
6734
6735         /* Following flags need at least 2 groups */
6736         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6737                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6738                          SD_BALANCE_FORK |
6739                          SD_BALANCE_EXEC |
6740                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6741                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6742                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6743                         return 0;
6744         }
6745
6746         /* Following flags don't use groups */
6747         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6748                          SD_WAKE_AFFINE |
6749                          SD_WAKE_BALANCE))
6750                 return 0;
6751
6752         return 1;
6753 }
6754
6755 static int
6756 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6757 {
6758         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6759
6760         if (sd_degenerate(parent))
6761                 return 1;
6762
6763         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6764                 return 0;
6765
6766         /* Does parent contain flags not in child? */
6767         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6768         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6769                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6770         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6771         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6772                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6773                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6774                                 SD_BALANCE_FORK |
6775                                 SD_BALANCE_EXEC |
6776                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6777                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6778         }
6779         if (~cflags & pflags)
6780                 return 0;
6781
6782         return 1;
6783 }
6784
6785 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6786 {
6787         unsigned long flags;
6788         const struct sched_class *class;
6789
6790         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6791
6792         if (rq->rd) {
6793                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6794
6795                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6796                         if (class->leave_domain)
6797                                 class->leave_domain(rq);
6798                 }
6799
6800                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6801                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6802
6803                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6804                         kfree(old_rd);
6805         }
6806
6807         atomic_inc(&rd->refcount);
6808         rq->rd = rd;
6809
6810         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6811         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6812                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6813
6814         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6815                 if (class->join_domain)
6816                         class->join_domain(rq);
6817         }
6818
6819         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6820 }
6821
6822 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6823 {
6824         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6825
6826         cpus_clear(rd->span);
6827         cpus_clear(rd->online);
6828 }
6829
6830 static void init_defrootdomain(void)
6831 {
6832         init_rootdomain(&def_root_domain);
6833         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6834 }
6835
6836 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6837 {
6838         struct root_domain *rd;
6839
6840         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6841         if (!rd)
6842                 return NULL;
6843
6844         init_rootdomain(rd);
6845
6846         return rd;
6847 }
6848
6849 /*
6850  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6851  * hold the hotplug lock.
6852  */
6853 static void
6854 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6855 {
6856         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6857         struct sched_domain *tmp;
6858
6859         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6860         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6861                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6862                 if (!parent)
6863                         break;
6864                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6865                         tmp->parent = parent->parent;
6866                         if (parent->parent)
6867                                 parent->parent->child = tmp;
6868                 }
6869         }
6870
6871         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6872                 sd = sd->parent;
6873                 if (sd)
6874                         sd->child = NULL;
6875         }
6876
6877         sched_domain_debug(sd, cpu);
6878
6879         rq_attach_root(rq, rd);
6880         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6881 }
6882
6883 /* cpus with isolated domains */
6884 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6885
6886 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6887 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6888 {
6889         int ints[NR_CPUS], i;
6890
6891         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6892         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6893         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6894                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6895                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6896         return 1;
6897 }
6898
6899 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6900
6901 /*
6902  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6903  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6904  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6905  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6906  *
6907  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6908  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6909  * and ->cpu_power to 0.
6910  */
6911 static void
6912 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6913                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6914                                         struct sched_group **sg,
6915                                         cpumask_t *tmpmask),
6916                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6917 {
6918         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6919         int i;
6920
6921         cpus_clear(*covered);
6922
6923         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6924                 struct sched_group *sg;
6925                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6926                 int j;
6927
6928                 if (cpu_isset(i, *covered))
6929                         continue;
6930
6931                 cpus_clear(sg->cpumask);
6932                 sg->__cpu_power = 0;
6933
6934                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6935                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6936                                 continue;
6937
6938                         cpu_set(j, *covered);
6939                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6940                 }
6941                 if (!first)
6942                         first = sg;
6943                 if (last)
6944                         last->next = sg;
6945                 last = sg;
6946         }
6947         last->next = first;
6948 }
6949
6950 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6951
6952 #ifdef CONFIG_NUMA
6953
6954 /**
6955  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6956  * @node: node whose sched_domain we're building
6957  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6958  *
6959  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6960  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6961  *
6962  * Should use nodemask_t.
6963  */
6964 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6965 {
6966         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6967
6968         min_val = INT_MAX;
6969
6970         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6971                 /* Start at @node */
6972                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6973
6974                 if (!nr_cpus_node(n))
6975                         continue;
6976
6977                 /* Skip already used nodes */
6978                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6979                         continue;
6980
6981                 /* Simple min distance search */
6982                 val = node_distance(node, n);
6983
6984                 if (val < min_val) {
6985                         min_val = val;
6986                         best_node = n;
6987                 }
6988         }
6989
6990         node_set(best_node, *used_nodes);
6991         return best_node;
6992 }
6993
6994 /**
6995  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6996  * @node: node whose cpumask we're constructing
6997  * @span: resulting cpumask
6998  *
6999  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7000  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7001  * out optimally.
7002  */
7003 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
7004 {
7005         nodemask_t used_nodes;
7006         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7007         int i;
7008
7009         cpus_clear(*span);
7010         nodes_clear(used_nodes);
7011
7012         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7013         node_set(node, used_nodes);
7014
7015         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7016                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7017
7018                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7019                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7020         }
7021 }
7022 #endif
7023
7024 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7025
7026 /*
7027  * SMT sched-domains:
7028  */
7029 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7030 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
7031 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
7032
7033 static int
7034 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7035                  cpumask_t *unused)
7036 {
7037         if (sg)
7038                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
7039         return cpu;
7040 }
7041 #endif
7042
7043 /*
7044  * multi-core sched-domains:
7045  */
7046 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7047 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
7048 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
7049 #endif
7050
7051 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7052 static int
7053 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7054                   cpumask_t *mask)
7055 {
7056         int group;
7057
7058         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7059         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7060         group = first_cpu(*mask);
7061         if (sg)
7062                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
7063         return group;
7064 }
7065 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7066 static int
7067 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7068                   cpumask_t *unused)
7069 {
7070         if (sg)
7071                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7072         return cpu;
7073 }
7074 #endif
7075
7076 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7077 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7078
7079 static int
7080 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7081                   cpumask_t *mask)
7082 {
7083         int group;
7084 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7085         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7086         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7087         group = first_cpu(*mask);
7088 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7089         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7090         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7091         group = first_cpu(*mask);
7092 #else
7093         group = cpu;
7094 #endif
7095         if (sg)
7096                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7097         return group;
7098 }
7099
7100 #ifdef CONFIG_NUMA
7101 /*
7102  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7103  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7104  * gets dynamically allocated.
7105  */
7106 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7107 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7108
7109 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7110 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7111
7112 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7113                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7114 {
7115         int group;
7116
7117         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7118         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7119         group = first_cpu(*nodemask);
7120
7121         if (sg)
7122                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7123         return group;
7124 }
7125
7126 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7127 {
7128         struct sched_group *sg = group_head;
7129         int j;
7130
7131         if (!sg)
7132                 return;
7133         do {
7134                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
7135                         struct sched_domain *sd;
7136
7137                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7138                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7139                                 /*
7140                                  * Only add "power" once for each
7141                                  * physical package.
7142                                  */
7143                                 continue;
7144                         }
7145
7146                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7147                 }
7148                 sg = sg->next;
7149         } while (sg != group_head);
7150 }
7151 #endif
7152
7153 #ifdef CONFIG_NUMA
7154 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7155 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7156 {
7157         int cpu, i;
7158
7159         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
7160                 struct sched_group **sched_group_nodes
7161                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7162
7163                 if (!sched_group_nodes)
7164                         continue;
7165
7166                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7167                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7168
7169                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7170                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7171                         if (cpus_empty(*nodemask))
7172                                 continue;
7173
7174                         if (sg == NULL)
7175                                 continue;
7176                         sg = sg->next;
7177 next_sg:
7178                         oldsg = sg;
7179                         sg = sg->next;
7180                         kfree(oldsg);
7181                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7182                                 goto next_sg;
7183                 }
7184                 kfree(sched_group_nodes);
7185                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7186         }
7187 }
7188 #else
7189 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7190 {
7191 }
7192 #endif
7193
7194 /*
7195  * Initialize sched groups cpu_power.
7196  *
7197  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7198  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7199  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7200  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7201  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7202  * less cpu_power.
7203  *
7204  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7205  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7206  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7207  */
7208 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7209 {
7210         struct sched_domain *child;
7211         struct sched_group *group;
7212
7213         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7214
7215         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7216                 return;
7217
7218         child = sd->child;
7219
7220         sd->groups->__cpu_power = 0;
7221
7222         /*
7223          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7224          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7225          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7226          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7227          * same sched domain.
7228          */
7229         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7230                        (child->flags &
7231                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7232                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7233                 return;
7234         }
7235
7236         /*
7237          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7238          */
7239         group = child->groups;
7240         do {
7241                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7242                 group = group->next;
7243         } while (group != child->groups);
7244 }
7245
7246 /*
7247  * Initializers for schedule domains
7248  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7249  */
7250
7251 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7252 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7253 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7254 {                                                               \
7255         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7256         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7257         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7258 }
7259
7260 SD_INIT_FUNC(CPU)
7261 #ifdef CONFIG_NUMA
7262  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7263  SD_INIT_FUNC(NODE)
7264 #endif
7265 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7266  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7267 #endif
7268 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7269  SD_INIT_FUNC(MC)
7270 #endif
7271
7272 /*
7273  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7274  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7275  * if the amount of space is significant.
7276  */
7277 struct allmasks {
7278         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7279         union {
7280                 cpumask_t nodemask;
7281                 cpumask_t this_sibling_map;
7282                 cpumask_t this_core_map;
7283         };
7284         cpumask_t send_covered;
7285
7286 #ifdef CONFIG_NUMA
7287         cpumask_t domainspan;
7288         cpumask_t covered;
7289         cpumask_t notcovered;
7290 #endif
7291 };
7292
7293 #if     NR_CPUS > 128
7294 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7295 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7296 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7297 #else
7298 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7299 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7300 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7301 #endif
7302
7303 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7304                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7305
7306 static int default_relax_domain_level = -1;
7307
7308 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7309 {
7310         default_relax_domain_level = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7311         return 1;
7312 }
7313 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7314
7315 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7316                                  struct sched_domain_attr *attr)
7317 {
7318         int request;
7319
7320         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7321                 if (default_relax_domain_level < 0)
7322                         return;
7323                 else
7324                         request = default_relax_domain_level;
7325         } else
7326                 request = attr->relax_domain_level;
7327         if (request < sd->level) {
7328                 /* turn off idle balance on this domain */
7329                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7330         } else {
7331                 /* turn on idle balance on this domain */
7332                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7333         }
7334 }
7335
7336 /*
7337  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7338  * to the individual cpus
7339  */
7340 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7341                                  struct sched_domain_attr *attr)
7342 {
7343         int i;
7344         struct root_domain *rd;
7345         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7346         cpumask_t *tmpmask;
7347 #ifdef CONFIG_NUMA
7348         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7349         int sd_allnodes = 0;
7350
7351         /*
7352          * Allocate the per-node list of sched groups
7353          */
7354         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7355                                     GFP_KERNEL);
7356         if (!sched_group_nodes) {
7357                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7358                 return -ENOMEM;
7359         }
7360 #endif
7361
7362         rd = alloc_rootdomain();
7363         if (!rd) {
7364                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7365 #ifdef CONFIG_NUMA
7366                 kfree(sched_group_nodes);
7367 #endif
7368                 return -ENOMEM;
7369         }
7370
7371 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7372         /* get space for all scratch cpumask variables */
7373         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7374         if (!allmasks) {
7375                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7376                 kfree(rd);
7377 #ifdef CONFIG_NUMA
7378                 kfree(sched_group_nodes);
7379 #endif
7380                 return -ENOMEM;
7381         }
7382 #endif
7383         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7384
7385
7386 #ifdef CONFIG_NUMA
7387         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7388 #endif
7389
7390         /*
7391          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7392          */
7393         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7394                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7395                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7396
7397                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7398                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7399
7400 #ifdef CONFIG_NUMA
7401                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7402                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7403                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7404                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7405                         set_domain_attribute(sd, attr);
7406                         sd->span = *cpu_map;
7407                         sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7408                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7409                         p = sd;
7410                         sd_allnodes = 1;
7411                 } else
7412                         p = NULL;
7413
7414                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7415                 SD_INIT(sd, NODE);
7416                 set_domain_attribute(sd, attr);
7417                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7418                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7419                 sd->parent = p;
7420                 if (p)
7421                         p->child = sd;
7422                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7423 #endif
7424
7425                 p = sd;
7426                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7427                 SD_INIT(sd, CPU);
7428                 set_domain_attribute(sd, attr);
7429                 sd->span = *nodemask;
7430                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7431                 sd->parent = p;
7432                 if (p)
7433                         p->child = sd;
7434                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7435
7436 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7437                 p = sd;
7438                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7439                 SD_INIT(sd, MC);
7440                 set_domain_attribute(sd, attr);
7441                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7442                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7443                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7444                 sd->parent = p;
7445                 p->child = sd;
7446                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7447 #endif
7448
7449 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7450                 p = sd;
7451                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7452                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7453                 set_domain_attribute(sd, attr);
7454                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7455                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7456                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7457                 sd->parent = p;
7458                 p->child = sd;
7459                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7460 #endif
7461         }
7462
7463 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7464         /* Set up CPU (sibling) groups */
7465         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7466                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7467                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7468
7469                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7470                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7471                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7472                         continue;
7473
7474                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7475                                         &cpu_to_cpu_group,
7476                                         send_covered, tmpmask);
7477         }
7478 #endif
7479
7480 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7481         /* Set up multi-core groups */
7482         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7483                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7484                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7485
7486                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7487                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7488                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7489                         continue;
7490
7491                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7492                                         &cpu_to_core_group,
7493                                         send_covered, tmpmask);
7494         }
7495 #endif
7496
7497         /* Set up physical groups */
7498         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7499                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7500                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7501
7502                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7503                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7504                 if (cpus_empty(*nodemask))
7505                         continue;
7506
7507                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7508                                         &cpu_to_phys_group,
7509                                         send_covered, tmpmask);
7510         }
7511
7512 #ifdef CONFIG_NUMA
7513         /* Set up node groups */
7514         if (sd_allnodes) {
7515                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7516
7517                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7518                                         &cpu_to_allnodes_group,
7519                                         send_covered, tmpmask);
7520         }
7521
7522         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7523                 /* Set up node groups */
7524                 struct sched_group *sg, *prev;
7525                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7526                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7527                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7528                 int j;
7529
7530                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7531                 cpus_clear(*covered);
7532
7533                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7534                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7535                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7536                         continue;
7537                 }
7538
7539                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7540                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7541
7542                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7543                 if (!sg) {
7544                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7545                                 "node %d\n", i);
7546                         goto error;
7547                 }
7548                 sched_group_nodes[i] = sg;
7549                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7550                         struct sched_domain *sd;
7551
7552                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7553                         sd->groups = sg;
7554                 }
7555                 sg->__cpu_power = 0;
7556                 sg->cpumask = *nodemask;
7557                 sg->next = sg;
7558                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7559                 prev = sg;
7560
7561                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7562                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7563                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7564                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7565
7566                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7567                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7568                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7569                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7570                                 break;
7571
7572                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7573                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7574                                 continue;
7575
7576                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7577                                           GFP_KERNEL, i);
7578                         if (!sg) {
7579                                 printk(KERN_WARNING
7580                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7581                                 goto error;
7582                         }
7583                         sg->__cpu_power = 0;
7584                         sg->cpumask = *tmpmask;
7585                         sg->next = prev->next;
7586                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7587                         prev->next = sg;
7588                         prev = sg;
7589                 }
7590         }
7591 #endif
7592
7593         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7594 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7595         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7596                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7597
7598                 init_sched_groups_power(i, sd);
7599         }
7600 #endif
7601 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7602         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7603                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7604
7605                 init_sched_groups_power(i, sd);
7606         }
7607 #endif
7608
7609         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7610                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7611
7612                 init_sched_groups_power(i, sd);
7613         }
7614
7615 #ifdef CONFIG_NUMA
7616         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7617                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7618
7619         if (sd_allnodes) {
7620                 struct sched_group *sg;
7621
7622                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7623                                                                 tmpmask);
7624                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7625         }
7626 #endif
7627
7628         /* Attach the domains */
7629         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7630                 struct sched_domain *sd;
7631 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7632                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7633 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7634                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7635 #else
7636                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7637 #endif
7638                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7639         }
7640
7641         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7642         return 0;
7643
7644 #ifdef CONFIG_NUMA
7645 error:
7646         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7647         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7648         return -ENOMEM;
7649 #endif
7650 }
7651
7652 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7653 {
7654         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7655 }
7656
7657 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7658 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7659 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;     /* attribues of custom domains
7660                                                    in 'doms_cur' */
7661
7662 /*
7663  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7664  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7665  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7666  */
7667 static cpumask_t fallback_doms;
7668
7669 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7670 {
7671 }
7672
7673 /*
7674  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7675  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7676  * exclude other special cases in the future.
7677  */
7678 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7679 {
7680         int err;
7681
7682         arch_update_cpu_topology();
7683         ndoms_cur = 1;
7684         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7685         if (!doms_cur)
7686                 doms_cur = &fallback_doms;
7687         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7688         dattr_cur = NULL;
7689         err = build_sched_domains(doms_cur);
7690         register_sched_domain_sysctl();
7691
7692         return err;
7693 }
7694
7695 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7696                                        cpumask_t *tmpmask)
7697 {
7698         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7699 }
7700
7701 /*
7702  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7703  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7704  */
7705 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7706 {
7707         cpumask_t tmpmask;
7708         int i;
7709
7710         unregister_sched_domain_sysctl();
7711
7712         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7713                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7714         synchronize_sched();
7715         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7716 }
7717
7718 /* handle null as "default" */
7719 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7720                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7721 {
7722         struct sched_domain_attr tmp;
7723
7724         /* fast path */
7725         if (!new && !cur)
7726                 return 1;
7727
7728         tmp = SD_ATTR_INIT;
7729         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7730                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7731                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7732 }
7733
7734 /*
7735  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7736  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7737  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7738  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7739  *
7740  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7741  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7742  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7743  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7744  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7745  * it as it is.
7746  *
7747  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7748  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7749  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7750  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7751  * 'fallback_doms'.
7752  *
7753  * Call with hotplug lock held
7754  */
7755 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7756                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7757 {
7758         int i, j;
7759
7760         lock_doms_cur();
7761
7762         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7763         unregister_sched_domain_sysctl();
7764
7765         if (doms_new == NULL) {
7766                 ndoms_new = 1;
7767                 doms_new = &fallback_doms;
7768                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7769                 dattr_new = NULL;
7770         }
7771
7772         /* Destroy deleted domains */
7773         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7774                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7775                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7776                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7777                                 goto match1;
7778                 }
7779                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7780                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7781 match1:
7782                 ;
7783         }
7784
7785         /* Build new domains */
7786         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7787                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7788                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7789                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7790                                 goto match2;
7791                 }
7792                 /* no match - add a new doms_new */
7793                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7794                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7795 match2:
7796                 ;
7797         }
7798
7799         /* Remember the new sched domains */
7800         if (doms_cur != &fallback_doms)
7801                 kfree(doms_cur);
7802         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7803         doms_cur = doms_new;
7804         dattr_cur = dattr_new;
7805         ndoms_cur = ndoms_new;
7806
7807         register_sched_domain_sysctl();
7808
7809         unlock_doms_cur();
7810 }
7811
7812 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7813 int arch_reinit_sched_domains(void)
7814 {
7815         int err;
7816
7817         get_online_cpus();
7818         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7819         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7820         put_online_cpus();
7821
7822         return err;
7823 }
7824
7825 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7826 {
7827         int ret;
7828
7829         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7830                 return -EINVAL;
7831
7832         if (smt)
7833                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7834         else
7835                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7836
7837         ret = arch_reinit_sched_domains();
7838
7839         return ret ? ret : count;
7840 }
7841
7842 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7843 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7844 {
7845         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7846 }
7847 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7848                                             const char *buf, size_t count)
7849 {
7850         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7851 }
7852 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7853                    sched_mc_power_savings_store);
7854 #endif
7855
7856 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7857 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7858 {
7859         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7860 }
7861 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7862                                              const char *buf, size_t count)
7863 {
7864         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7865 }
7866 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7867                    sched_smt_power_savings_store);
7868 #endif
7869
7870 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7871 {
7872         int err = 0;
7873
7874 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7875         if (smt_capable())
7876                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7877                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7878 #endif
7879 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7880         if (!err && mc_capable())
7881                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7882                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7883 #endif
7884         return err;
7885 }
7886 #endif
7887
7888 /*
7889  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7890  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7891  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7892  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7893  */
7894 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7895                                 unsigned long action, void *hcpu)
7896 {
7897         switch (action) {
7898         case CPU_UP_PREPARE:
7899         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7900         case CPU_DOWN_PREPARE:
7901         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7902                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7903                 return NOTIFY_OK;
7904
7905         case CPU_UP_CANCELED:
7906         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7907         case CPU_DOWN_FAILED:
7908         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7909         case CPU_ONLINE:
7910         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7911         case CPU_DEAD:
7912         case CPU_DEAD_FROZEN:
7913                 /*
7914                  * Fall through and re-initialise the domains.
7915                  */
7916                 break;
7917         default:
7918                 return NOTIFY_DONE;
7919         }
7920
7921         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7922         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7923
7924         return NOTIFY_OK;
7925 }
7926
7927 void __init sched_init_smp(void)
7928 {
7929         cpumask_t non_isolated_cpus;
7930
7931 #if defined(CONFIG_NUMA)
7932         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7933                                                                 GFP_KERNEL);
7934         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7935 #endif
7936         get_online_cpus();
7937         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7938         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7939         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7940                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7941         put_online_cpus();
7942         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7943         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7944
7945         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7946         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7947                 BUG();
7948         sched_init_granularity();
7949 }
7950 #else
7951 void __init sched_init_smp(void)
7952 {
7953         sched_init_granularity();
7954 }
7955 #endif /* CONFIG_SMP */
7956
7957 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7958 {
7959         return in_lock_functions(addr) ||
7960                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7961                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7962 }
7963
7964 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7965 {
7966         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7967         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7968 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7969         cfs_rq->rq = rq;
7970 #endif
7971         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7972 }
7973
7974 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7975 {
7976         struct rt_prio_array *array;
7977         int i;
7978
7979         array = &rt_rq->active;
7980         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7981                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7982                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7983         }
7984         /* delimiter for bitsearch: */
7985         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7986
7987 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7988         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7989 #endif
7990 #ifdef CONFIG_SMP
7991         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7992         rt_rq->overloaded = 0;
7993 #endif
7994
7995         rt_rq->rt_time = 0;
7996         rt_rq->rt_throttled = 0;
7997         rt_rq->rt_runtime = 0;
7998         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7999
8000 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8001         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8002         rt_rq->rq = rq;
8003 #endif
8004 }
8005
8006 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8007 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8008                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8009                                 struct sched_entity *parent)
8010 {
8011         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8012         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8013         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8014         cfs_rq->tg = tg;
8015         if (add)
8016                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8017
8018         tg->se[cpu] = se;
8019         /* se could be NULL for init_task_group */
8020         if (!se)
8021                 return;
8022
8023         if (!parent)
8024                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8025         else
8026                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8027
8028         se->my_q = cfs_rq;
8029         se->load.weight = tg->shares;
8030         se->load.inv_weight = 0;
8031         se->parent = parent;
8032 }
8033 #endif
8034
8035 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8036 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8037                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8038                 struct sched_rt_entity *parent)
8039 {
8040         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8041
8042         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8043         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8044         rt_rq->tg = tg;
8045         rt_rq->rt_se = rt_se;
8046         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8047         if (add)
8048                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8049
8050         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8051         if (!rt_se)
8052                 return;
8053
8054         if (!parent)
8055                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8056         else
8057                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8058
8059         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8060         rt_se->my_q = rt_rq;
8061         rt_se->parent = parent;
8062         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8063 }
8064 #endif
8065
8066 void __init sched_init(void)
8067 {
8068         int i, j;
8069         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8070
8071 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8072         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8073 #endif
8074 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8075         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8076 #endif
8077 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8078         alloc_size *= 2;
8079 #endif
8080         /*
8081          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8082          * we use alloc_bootmem().
8083          */
8084         if (alloc_size) {
8085                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8086
8087 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8088                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8089                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8090
8091                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8092                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8093
8094 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8095                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8096                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8097
8098                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8099                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8100 #endif
8101 #endif
8102 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8103                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8104                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8105
8106                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8107                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8108
8109 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8110                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8111                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8112
8113                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8114                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8115 #endif
8116 #endif
8117         }
8118
8119 #ifdef CONFIG_SMP
8120         init_aggregate();
8121         init_defrootdomain();
8122 #endif
8123
8124         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8125                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8126
8127 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8128         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8129                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8130 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8131         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8132                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8133 #endif
8134 #endif
8135
8136 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8137         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8138         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8139
8140 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8141         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8142         init_task_group.parent = &root_task_group;
8143         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8144 #endif
8145 #endif
8146
8147         for_each_possible_cpu(i) {
8148                 struct rq *rq;
8149
8150                 rq = cpu_rq(i);
8151                 spin_lock_init(&rq->lock);
8152                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
8153                 rq->nr_running = 0;
8154                 rq->clock = 1;
8155                 update_last_tick_seen(rq);
8156                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8157                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8158 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8159                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8160                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8161 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8162                 /*
8163                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8164                  *
8165                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8166                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8167                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8168                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8169                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8170                  * (se->load.weight).
8171                  *
8172                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8173                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8174                  * then A0's share of the cpu resource is:
8175                  *
8176                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8177                  *
8178                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8179                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8180                  */
8181                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8182 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8183                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8184                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8185                 /*
8186                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8187                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8188                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8189                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8190                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8191                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8192                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8193                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8194                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8195                  */
8196                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8197                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8198                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8199                                 root_task_group.se[i]);
8200
8201 #endif
8202 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8203
8204                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8205 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8206                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8207 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8208                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8209 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8210                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8211                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8212                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8213                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8214                                 root_task_group.rt_se[i]);
8215 #endif
8216 #endif
8217
8218                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8219                         rq->cpu_load[j] = 0;
8220 #ifdef CONFIG_SMP
8221                 rq->sd = NULL;
8222                 rq->rd = NULL;
8223                 rq->active_balance = 0;
8224                 rq->next_balance = jiffies;
8225                 rq->push_cpu = 0;
8226                 rq->cpu = i;
8227                 rq->migration_thread = NULL;
8228                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8229                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8230 #endif
8231                 init_rq_hrtick(rq);
8232                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8233         }
8234
8235         set_load_weight(&init_task);
8236
8237 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8238         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8239 #endif
8240
8241 #ifdef CONFIG_SMP
8242         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8243 #endif
8244
8245 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8246         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8247 #endif
8248
8249         /*
8250          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8251          */
8252         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8253         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8254
8255         /*
8256          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8257          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8258          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8259          * when this runqueue becomes "idle".
8260          */
8261         init_idle(current, smp_processor_id());
8262         /*
8263          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8264          */
8265         current->sched_class = &fair_sched_class;
8266
8267         scheduler_running = 1;
8268 }
8269
8270 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8271 void __might_sleep(char *file, int line)
8272 {
8273 #ifdef in_atomic
8274         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8275
8276         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8277             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8278                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8279                         return;
8280                 prev_jiffy = jiffies;
8281                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8282                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8283                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8284                         in_atomic(), irqs_disabled());
8285                 debug_show_held_locks(current);
8286                 if (irqs_disabled())
8287                         print_irqtrace_events(current);
8288                 dump_stack();
8289         }
8290 #endif
8291 }
8292 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8293 #endif
8294
8295 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8296 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8297 {
8298         int on_rq;
8299         update_rq_clock(rq);
8300         on_rq = p->se.on_rq;
8301         if (on_rq)
8302                 deactivate_task(rq, p, 0);
8303         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8304         if (on_rq) {
8305                 activate_task(rq, p, 0);
8306                 resched_task(rq->curr);
8307         }
8308 }
8309
8310 void normalize_rt_tasks(void)
8311 {
8312         struct task_struct *g, *p;
8313         unsigned long flags;
8314         struct rq *rq;
8315
8316         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8317         do_each_thread(g, p) {
8318                 /*
8319                  * Only normalize user tasks:
8320                  */
8321                 if (!p->mm)
8322                         continue;
8323
8324                 p->se.exec_start                = 0;
8325 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8326                 p->se.wait_start                = 0;
8327                 p->se.sleep_start               = 0;
8328                 p->se.block_start               = 0;
8329 #endif
8330                 task_rq(p)->clock               = 0;
8331
8332                 if (!rt_task(p)) {
8333                         /*
8334                          * Renice negative nice level userspace
8335                          * tasks back to 0:
8336                          */
8337                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8338                                 set_user_nice(p, 0);
8339                         continue;
8340                 }
8341
8342                 spin_lock(&p->pi_lock);
8343                 rq = __task_rq_lock(p);
8344
8345                 normalize_task(rq, p);
8346
8347                 __task_rq_unlock(rq);
8348                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8349         } while_each_thread(g, p);
8350
8351         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8352 }
8353
8354 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8355
8356 #ifdef CONFIG_IA64
8357 /*
8358  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8359  *
8360  * They can only be called when the whole system has been
8361  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8362  * activity can take place. Using them for anything else would
8363  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8364  * under any other configuration.
8365  */
8366
8367 /**
8368  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8369  * @cpu: the processor in question.
8370  *
8371  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8372  */
8373 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8374 {
8375         return cpu_curr(cpu);
8376 }
8377
8378 /**
8379  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8380  * @cpu: the processor in question.
8381  * @p: the task pointer to set.
8382  *
8383  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8384  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8385  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8386  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8387  * and caller must save the original value of the current task (see
8388  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8389  * re-starting the system.
8390  *
8391  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8392  */
8393 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8394 {
8395         cpu_curr(cpu) = p;
8396 }
8397
8398 #endif
8399
8400 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8401 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8402 {
8403         int i;
8404
8405         for_each_possible_cpu(i) {
8406                 if (tg->cfs_rq)
8407                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8408                 if (tg->se)
8409                         kfree(tg->se[i]);
8410         }
8411
8412         kfree(tg->cfs_rq);
8413         kfree(tg->se);
8414 }
8415
8416 static
8417 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8418 {
8419         struct cfs_rq *cfs_rq;
8420         struct sched_entity *se, *parent_se;
8421         struct rq *rq;
8422         int i;
8423
8424         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8425         if (!tg->cfs_rq)
8426                 goto err;
8427         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8428         if (!tg->se)
8429                 goto err;
8430
8431         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8432
8433         for_each_possible_cpu(i) {
8434                 rq = cpu_rq(i);
8435
8436                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8437                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8438                 if (!cfs_rq)
8439                         goto err;
8440
8441                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8442                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8443                 if (!se)
8444                         goto err;
8445
8446                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8447                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8448         }
8449
8450         return 1;
8451
8452  err:
8453         return 0;
8454 }
8455
8456 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8457 {
8458         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8459                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8460 }
8461
8462 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8463 {
8464         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8465 }
8466 #else
8467 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8468 {
8469 }
8470
8471 static inline
8472 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8473 {
8474         return 1;
8475 }
8476
8477 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8478 {
8479 }
8480
8481 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8482 {
8483 }
8484 #endif
8485
8486 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8487 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8488 {
8489         int i;
8490
8491         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8492
8493         for_each_possible_cpu(i) {
8494                 if (tg->rt_rq)
8495                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8496                 if (tg->rt_se)
8497                         kfree(tg->rt_se[i]);
8498         }
8499
8500         kfree(tg->rt_rq);
8501         kfree(tg->rt_se);
8502 }
8503
8504 static
8505 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8506 {
8507         struct rt_rq *rt_rq;
8508         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8509         struct rq *rq;
8510         int i;
8511
8512         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8513         if (!tg->rt_rq)
8514                 goto err;
8515         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8516         if (!tg->rt_se)
8517                 goto err;
8518
8519         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8520                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8521
8522         for_each_possible_cpu(i) {
8523                 rq = cpu_rq(i);
8524
8525                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8526                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8527                 if (!rt_rq)
8528                         goto err;
8529
8530                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8531                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8532                 if (!rt_se)
8533                         goto err;
8534
8535                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8536                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8537         }
8538
8539         return 1;
8540
8541  err:
8542         return 0;
8543 }
8544
8545 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8546 {
8547         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8548                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8549 }
8550
8551 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8552 {
8553         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8554 }
8555 #else
8556 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8557 {
8558 }
8559
8560 static inline
8561 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8562 {
8563         return 1;
8564 }
8565
8566 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8567 {
8568 }
8569
8570 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8571 {
8572 }
8573 #endif
8574
8575 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8576 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8577 {
8578         free_fair_sched_group(tg);
8579         free_rt_sched_group(tg);
8580         kfree(tg);
8581 }
8582
8583 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8584 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8585 {
8586         struct task_group *tg;
8587         unsigned long flags;
8588         int i;
8589
8590         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8591         if (!tg)
8592                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8593
8594         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8595                 goto err;
8596
8597         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8598                 goto err;
8599
8600         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8601         for_each_possible_cpu(i) {
8602                 register_fair_sched_group(tg, i);
8603                 register_rt_sched_group(tg, i);
8604         }
8605         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8606
8607         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8608
8609         tg->parent = parent;
8610         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8611         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8612         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8613
8614         return tg;
8615
8616 err:
8617         free_sched_group(tg);
8618         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8619 }
8620
8621 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8622 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8623 {
8624         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8625         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8626 }
8627
8628 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8629 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8630 {
8631         unsigned long flags;
8632         int i;
8633
8634         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8635         for_each_possible_cpu(i) {
8636                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8637                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8638         }
8639         list_del_rcu(&tg->list);
8640         list_del_rcu(&tg->siblings);
8641         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8642
8643         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8644         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8645 }
8646
8647 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8648  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8649  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8650  *      reflect its new group.
8651  */
8652 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8653 {
8654         int on_rq, running;
8655         unsigned long flags;
8656         struct rq *rq;
8657
8658         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8659
8660         update_rq_clock(rq);
8661
8662         running = task_current(rq, tsk);
8663         on_rq = tsk->se.on_rq;
8664
8665         if (on_rq)
8666                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8667         if (unlikely(running))
8668                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8669
8670         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8671
8672 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8673         if (tsk->sched_class->moved_group)
8674                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8675 #endif
8676
8677         if (unlikely(running))
8678                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8679         if (on_rq)
8680                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8681
8682         task_rq_unlock(rq, &flags);
8683 }
8684 #endif
8685
8686 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8687 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8688 {
8689         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8690         int on_rq;
8691
8692         on_rq = se->on_rq;
8693         if (on_rq)
8694                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8695
8696         se->load.weight = shares;
8697         se->load.inv_weight = 0;
8698
8699         if (on_rq)
8700                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8701 }
8702
8703 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8704 {
8705         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8706         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8707         unsigned long flags;
8708
8709         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8710         __set_se_shares(se, shares);
8711         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8712 }
8713
8714 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8715
8716 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8717 {
8718         int i;
8719         unsigned long flags;
8720
8721         /*
8722          * We can't change the weight of the root cgroup.
8723          */
8724         if (!tg->se[0])
8725                 return -EINVAL;
8726
8727         /*
8728          * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
8729          * (The default weight is 1024 - so there's no practical
8730          *  limitation from this.)
8731          */
8732         if (shares < MIN_SHARES)
8733                 shares = MIN_SHARES;
8734
8735         mutex_lock(&shares_mutex);
8736         if (tg->shares == shares)
8737                 goto done;
8738
8739         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8740         for_each_possible_cpu(i)
8741                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8742         list_del_rcu(&tg->siblings);
8743         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8744
8745         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8746         synchronize_sched();
8747
8748         /*
8749          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8750          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8751          */
8752         tg->shares = shares;
8753         for_each_possible_cpu(i) {
8754                 /*
8755                  * force a rebalance
8756                  */
8757                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8758                 set_se_shares(tg->se[i], shares/nr_cpu_ids);
8759         }
8760
8761         /*
8762          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8763          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8764          */
8765         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8766         for_each_possible_cpu(i)
8767                 register_fair_sched_group(tg, i);
8768         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8769         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8770 done:
8771         mutex_unlock(&shares_mutex);
8772         return 0;
8773 }
8774
8775 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8776 {
8777         return tg->shares;
8778 }
8779 #endif
8780
8781 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8782 /*
8783  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8784  */
8785 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8786
8787 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8788 {
8789         if (runtime == RUNTIME_INF)
8790                 return 1ULL << 16;
8791
8792         return div64_u64(runtime << 16, period);
8793 }
8794
8795 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8796 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8797 {
8798         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8799         unsigned long total = 0;
8800
8801         if (!parent) {
8802                 if (global_rt_period() < period)
8803                         return 0;
8804
8805                 return to_ratio(period, runtime) <
8806                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8807         }
8808
8809         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8810                 return 0;
8811
8812         rcu_read_lock();
8813         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8814                 if (tgi == tg)
8815                         continue;
8816
8817                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8818                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8819         }
8820         rcu_read_unlock();
8821
8822         return total + to_ratio(period, runtime) <
8823                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8824                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8825 }
8826 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8827 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8828 {
8829         struct task_group *tgi;
8830         unsigned long total = 0;
8831         unsigned long global_ratio =
8832                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8833
8834         rcu_read_lock();
8835         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8836                 if (tgi == tg)
8837                         continue;
8838
8839                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8840                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8841         }
8842         rcu_read_unlock();
8843
8844         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8845 }
8846 #endif
8847
8848 /* Must be called with tasklist_lock held */
8849 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8850 {
8851         struct task_struct *g, *p;
8852         do_each_thread(g, p) {
8853                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8854                         return 1;
8855         } while_each_thread(g, p);
8856         return 0;
8857 }
8858
8859 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8860                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8861 {
8862         int i, err = 0;
8863
8864         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8865         read_lock(&tasklist_lock);
8866         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8867                 err = -EBUSY;
8868                 goto unlock;
8869         }
8870         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8871                 err = -EINVAL;
8872                 goto unlock;
8873         }
8874
8875         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8876         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8877         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8878
8879         for_each_possible_cpu(i) {
8880                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8881
8882                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8883                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8884                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8885         }
8886         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8887  unlock:
8888         read_unlock(&tasklist_lock);
8889         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8890
8891         return err;
8892 }
8893
8894 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8895 {
8896         u64 rt_runtime, rt_period;
8897
8898         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8899         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8900         if (rt_runtime_us < 0)
8901                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8902
8903         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8904 }
8905
8906 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8907 {
8908         u64 rt_runtime_us;
8909
8910         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8911                 return -1;
8912
8913         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8914         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8915         return rt_runtime_us;
8916 }
8917
8918 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8919 {
8920         u64 rt_runtime, rt_period;
8921
8922         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8923         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8924
8925         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8926 }
8927
8928 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8929 {
8930         u64 rt_period_us;
8931
8932         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8933         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8934         return rt_period_us;
8935 }
8936
8937 static int sched_rt_global_constraints(void)
8938 {
8939         int ret = 0;
8940
8941         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8942         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8943                 ret = -EINVAL;
8944         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8945
8946         return ret;
8947 }
8948 #else
8949 static int sched_rt_global_constraints(void)
8950 {
8951         unsigned long flags;
8952         int i;
8953
8954         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8955         for_each_possible_cpu(i) {
8956                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8957
8958                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8959                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8960                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8961         }
8962         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8963
8964         return 0;
8965 }
8966 #endif
8967
8968 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8969                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8970                 loff_t *ppos)
8971 {
8972         int ret;
8973         int old_period, old_runtime;
8974         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8975
8976         mutex_lock(&mutex);
8977         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8978         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8979
8980         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8981
8982         if (!ret && write) {
8983                 ret = sched_rt_global_constraints();
8984                 if (ret) {
8985                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8986                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8987                 } else {
8988                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8989                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8990                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8991                 }
8992         }
8993         mutex_unlock(&mutex);
8994
8995         return ret;
8996 }
8997
8998 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8999
9000 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9001 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9002 {
9003         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9004                             struct task_group, css);
9005 }
9006
9007 static struct cgroup_subsys_state *
9008 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9009 {
9010         struct task_group *tg, *parent;
9011
9012         if (!cgrp->parent) {
9013                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9014                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
9015                 return &init_task_group.css;
9016         }
9017
9018         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9019         tg = sched_create_group(parent);
9020         if (IS_ERR(tg))
9021                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9022
9023         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
9024         tg->css.cgroup = cgrp;
9025
9026         return &tg->css;
9027 }
9028
9029 static void
9030 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9031 {
9032         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9033
9034         sched_destroy_group(tg);
9035 }
9036
9037 static int
9038 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9039                       struct task_struct *tsk)
9040 {
9041 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9042         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9043         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9044                 return -EINVAL;
9045 #else
9046         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9047         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9048                 return -EINVAL;
9049 #endif
9050
9051         return 0;
9052 }
9053
9054 static void
9055 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9056                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9057 {
9058         sched_move_task(tsk);
9059 }
9060
9061 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9062 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9063                                 u64 shareval)
9064 {
9065         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9066 }
9067
9068 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9069 {
9070         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9071
9072         return (u64) tg->shares;
9073 }
9074 #endif
9075
9076 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9077 static ssize_t cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9078                                 s64 val)
9079 {
9080         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9081 }
9082
9083 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9084 {
9085         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9086 }
9087
9088 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9089                 u64 rt_period_us)
9090 {
9091         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9092 }
9093
9094 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9095 {
9096         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9097 }
9098 #endif
9099
9100 static struct cftype cpu_files[] = {
9101 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9102         {
9103                 .name = "shares",
9104                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9105                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9106         },
9107 #endif
9108 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9109         {
9110                 .name = "rt_runtime_us",
9111                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9112                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9113         },
9114         {
9115                 .name = "rt_period_us",
9116                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9117                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9118         },
9119 #endif
9120 };
9121
9122 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9123 {
9124         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9125 }
9126
9127 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9128         .name           = "cpu",
9129         .create         = cpu_cgroup_create,
9130         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9131         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9132         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9133         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9134         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9135         .early_init     = 1,
9136 };
9137
9138 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9139
9140 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9141
9142 /*
9143  * CPU accounting code for task groups.
9144  *
9145  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9146  * (balbir@in.ibm.com).
9147  */
9148
9149 /* track cpu usage of a group of tasks */
9150 struct cpuacct {
9151         struct cgroup_subsys_state css;
9152         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9153         u64 *cpuusage;
9154 };
9155
9156 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9157
9158 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9159 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9160 {
9161         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9162                             struct cpuacct, css);
9163 }
9164
9165 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9166 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9167 {
9168         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9169                             struct cpuacct, css);
9170 }
9171
9172 /* create a new cpu accounting group */
9173 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9174         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9175 {
9176         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9177
9178         if (!ca)
9179                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9180
9181         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9182         if (!ca->cpuusage) {
9183                 kfree(ca);
9184                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9185         }
9186
9187         return &ca->css;
9188 }
9189
9190 /* destroy an existing cpu accounting group */
9191 static void
9192 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9193 {
9194         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9195
9196         free_percpu(ca->cpuusage);
9197         kfree(ca);
9198 }
9199
9200 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9201 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9202 {
9203         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9204         u64 totalcpuusage = 0;
9205         int i;
9206
9207         for_each_possible_cpu(i) {
9208                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9209
9210                 /*
9211                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9212                  * platforms.
9213                  */
9214                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9215                 totalcpuusage += *cpuusage;
9216                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9217         }
9218
9219         return totalcpuusage;
9220 }
9221
9222 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9223                                                                 u64 reset)
9224 {
9225         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9226         int err = 0;
9227         int i;
9228
9229         if (reset) {
9230                 err = -EINVAL;
9231                 goto out;
9232         }
9233
9234         for_each_possible_cpu(i) {
9235                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9236
9237                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9238                 *cpuusage = 0;
9239                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9240         }
9241 out:
9242         return err;
9243 }
9244
9245 static struct cftype files[] = {
9246         {
9247                 .name = "usage",
9248                 .read_u64 = cpuusage_read,
9249                 .write_u64 = cpuusage_write,
9250         },
9251 };
9252
9253 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9254 {
9255         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9256 }
9257
9258 /*
9259  * charge this task's execution time to its accounting group.
9260  *
9261  * called with rq->lock held.
9262  */
9263 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9264 {
9265         struct cpuacct *ca;
9266
9267         if (!cpuacct_subsys.active)
9268                 return;
9269
9270         ca = task_ca(tsk);
9271         if (ca) {
9272                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9273
9274                 *cpuusage += cputime;
9275         }
9276 }
9277
9278 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9279         .name = "cpuacct",
9280         .create = cpuacct_create,
9281         .destroy = cpuacct_destroy,
9282         .populate = cpuacct_populate,
9283         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9284 };
9285 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */