]> pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
hrtimer: fix rq->lock inversion (again)
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 unsigned long delta;
235                 ktime_t soft, hard;
236
237                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
238                         break;
239
240                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
241                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
242
243                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
244                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
245                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
246                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
247                                 HRTIMER_MODE_ABS, 0);
248         }
249         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
250 }
251
252 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
253 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
254 {
255         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
256 }
257 #endif
258
259 /*
260  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
261  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
262  */
263 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
264
265 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
266
267 #include <linux/cgroup.h>
268
269 struct cfs_rq;
270
271 static LIST_HEAD(task_groups);
272
273 /* task group related information */
274 struct task_group {
275 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
276         struct cgroup_subsys_state css;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280         uid_t uid;
281 #endif
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284         /* schedulable entities of this group on each cpu */
285         struct sched_entity **se;
286         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
287         struct cfs_rq **cfs_rq;
288         unsigned long shares;
289 #endif
290
291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
292         struct sched_rt_entity **rt_se;
293         struct rt_rq **rt_rq;
294
295         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
296 #endif
297
298         struct rcu_head rcu;
299         struct list_head list;
300
301         struct task_group *parent;
302         struct list_head siblings;
303         struct list_head children;
304 };
305
306 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
307
308 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
309 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
310 {
311         user->tg->uid = user->uid;
312 }
313
314 /*
315  * Root task group.
316  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
317  *      be a child to this group.
318  */
319 struct task_group root_task_group;
320
321 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
322 /* Default task group's sched entity on each cpu */
323 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
324 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
325 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
326 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
327
328 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
329 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
330 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
331 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
332 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
333 #define root_task_group init_task_group
334 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
335
336 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
337  * a task group's cpu shares.
338  */
339 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
340
341 #ifdef CONFIG_SMP
342 static int root_task_group_empty(void)
343 {
344         return list_empty(&root_task_group.children);
345 }
346 #endif
347
348 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
349 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
350 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
351 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
352 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
353 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
354
355 /*
356  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
357  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
358  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
359  * too large, so as the shares value of a task group.
360  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
361  *  limitation from this.)
362  */
363 #define MIN_SHARES      2
364 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
365
366 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
367 #endif
368
369 /* Default task group.
370  *      Every task in system belong to this group at bootup.
371  */
372 struct task_group init_task_group;
373
374 /* return group to which a task belongs */
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         struct task_group *tg;
378
379 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
380         rcu_read_lock();
381         tg = __task_cred(p)->user->tg;
382         rcu_read_unlock();
383 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
384         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
385                                 struct task_group, css);
386 #else
387         tg = &init_task_group;
388 #endif
389         return tg;
390 }
391
392 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
393 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
394 {
395 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
396         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
397         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
398 #endif
399
400 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
401         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
402         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
403 #endif
404 }
405
406 #else
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409 static int root_task_group_empty(void)
410 {
411         return 1;
412 }
413 #endif
414
415 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
416 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
417 {
418         return NULL;
419 }
420
421 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
422
423 /* CFS-related fields in a runqueue */
424 struct cfs_rq {
425         struct load_weight load;
426         unsigned long nr_running;
427
428         u64 exec_clock;
429         u64 min_vruntime;
430
431         struct rb_root tasks_timeline;
432         struct rb_node *rb_leftmost;
433
434         struct list_head tasks;
435         struct list_head *balance_iterator;
436
437         /*
438          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
439          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
440          */
441         struct sched_entity *curr, *next, *last;
442
443         unsigned int nr_spread_over;
444
445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
446         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
447
448         /*
449          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
450          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
451          * (like users, containers etc.)
452          *
453          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
454          * list is used during load balance.
455          */
456         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
457         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
458
459 #ifdef CONFIG_SMP
460         /*
461          * the part of load.weight contributed by tasks
462          */
463         unsigned long task_weight;
464
465         /*
466          *   h_load = weight * f(tg)
467          *
468          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
469          * this group.
470          */
471         unsigned long h_load;
472
473         /*
474          * this cpu's part of tg->shares
475          */
476         unsigned long shares;
477
478         /*
479          * load.weight at the time we set shares
480          */
481         unsigned long rq_weight;
482 #endif
483 #endif
484 };
485
486 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
487 struct rt_rq {
488         struct rt_prio_array active;
489         unsigned long rt_nr_running;
490 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
491         struct {
492                 int curr; /* highest queued rt task prio */
493 #ifdef CONFIG_SMP
494                 int next; /* next highest */
495 #endif
496         } highest_prio;
497 #endif
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         unsigned long rt_nr_migratory;
500         int overloaded;
501         struct plist_head pushable_tasks;
502 #endif
503         int rt_throttled;
504         u64 rt_time;
505         u64 rt_runtime;
506         /* Nests inside the rq lock: */
507         spinlock_t rt_runtime_lock;
508
509 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
510         unsigned long rt_nr_boosted;
511
512         struct rq *rq;
513         struct list_head leaf_rt_rq_list;
514         struct task_group *tg;
515         struct sched_rt_entity *rt_se;
516 #endif
517 };
518
519 #ifdef CONFIG_SMP
520
521 /*
522  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
523  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
524  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
525  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
526  * object.
527  *
528  */
529 struct root_domain {
530         atomic_t refcount;
531         cpumask_var_t span;
532         cpumask_var_t online;
533
534         /*
535          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
536          * one runnable RT task.
537          */
538         cpumask_var_t rto_mask;
539         atomic_t rto_count;
540 #ifdef CONFIG_SMP
541         struct cpupri cpupri;
542 #endif
543 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
544         /*
545          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
546          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
547          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
548          */
549         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
550 #endif
551 };
552
553 /*
554  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
555  * members (mimicking the global state we have today).
556  */
557 static struct root_domain def_root_domain;
558
559 #endif
560
561 /*
562  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
563  *
564  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
565  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
566  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
567  */
568 struct rq {
569         /* runqueue lock: */
570         spinlock_t lock;
571
572         /*
573          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
574          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
575          */
576         unsigned long nr_running;
577         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
578         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
579 #ifdef CONFIG_NO_HZ
580         unsigned long last_tick_seen;
581         unsigned char in_nohz_recently;
582 #endif
583         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
584         struct load_weight load;
585         unsigned long nr_load_updates;
586         u64 nr_switches;
587
588         struct cfs_rq cfs;
589         struct rt_rq rt;
590
591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
592         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
593         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
594 #endif
595 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
596         struct list_head leaf_rt_rq_list;
597 #endif
598
599         /*
600          * This is part of a global counter where only the total sum
601          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
602          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
603          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
604          */
605         unsigned long nr_uninterruptible;
606
607         struct task_struct *curr, *idle;
608         unsigned long next_balance;
609         struct mm_struct *prev_mm;
610
611         u64 clock;
612
613         atomic_t nr_iowait;
614
615 #ifdef CONFIG_SMP
616         struct root_domain *rd;
617         struct sched_domain *sd;
618
619         unsigned char idle_at_tick;
620         /* For active balancing */
621         int active_balance;
622         int push_cpu;
623         /* cpu of this runqueue: */
624         int cpu;
625         int online;
626
627         unsigned long avg_load_per_task;
628
629         struct task_struct *migration_thread;
630         struct list_head migration_queue;
631 #endif
632
633 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
634 #ifdef CONFIG_SMP
635         int hrtick_csd_pending;
636         struct call_single_data hrtick_csd;
637 #endif
638         struct hrtimer hrtick_timer;
639 #endif
640
641 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
642         /* latency stats */
643         struct sched_info rq_sched_info;
644         unsigned long long rq_cpu_time;
645         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
646
647         /* sys_sched_yield() stats */
648         unsigned int yld_count;
649
650         /* schedule() stats */
651         unsigned int sched_switch;
652         unsigned int sched_count;
653         unsigned int sched_goidle;
654
655         /* try_to_wake_up() stats */
656         unsigned int ttwu_count;
657         unsigned int ttwu_local;
658
659         /* BKL stats */
660         unsigned int bkl_count;
661 #endif
662 };
663
664 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
665
666 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
667 {
668         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
669 }
670
671 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
672 {
673 #ifdef CONFIG_SMP
674         return rq->cpu;
675 #else
676         return 0;
677 #endif
678 }
679
680 /*
681  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
682  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
683  *
684  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
685  * preempt-disabled sections.
686  */
687 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
688         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
689
690 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
691 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
692 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
693 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
694
695 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
696 {
697         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
698 }
699
700 /*
701  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
702  */
703 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
704 # define const_debug __read_mostly
705 #else
706 # define const_debug static const
707 #endif
708
709 /**
710  * runqueue_is_locked
711  *
712  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
713  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
714  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
715  */
716 int runqueue_is_locked(void)
717 {
718         int cpu = get_cpu();
719         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
720         int ret;
721
722         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
723         put_cpu();
724         return ret;
725 }
726
727 /*
728  * Debugging: various feature bits
729  */
730
731 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
732         __SCHED_FEAT_##name ,
733
734 enum {
735 #include "sched_features.h"
736 };
737
738 #undef SCHED_FEAT
739
740 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
741         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
742
743 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
744 #include "sched_features.h"
745         0;
746
747 #undef SCHED_FEAT
748
749 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
750 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
751         #name ,
752
753 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
754 #include "sched_features.h"
755         NULL
756 };
757
758 #undef SCHED_FEAT
759
760 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
761 {
762         int i;
763
764         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
765                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
766                         seq_puts(m, "NO_");
767                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
768         }
769         seq_puts(m, "\n");
770
771         return 0;
772 }
773
774 static ssize_t
775 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
776                 size_t cnt, loff_t *ppos)
777 {
778         char buf[64];
779         char *cmp = buf;
780         int neg = 0;
781         int i;
782
783         if (cnt > 63)
784                 cnt = 63;
785
786         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
787                 return -EFAULT;
788
789         buf[cnt] = 0;
790
791         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
792                 neg = 1;
793                 cmp += 3;
794         }
795
796         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
797                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
798
799                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
800                         if (neg)
801                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
802                         else
803                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
804                         break;
805                 }
806         }
807
808         if (!sched_feat_names[i])
809                 return -EINVAL;
810
811         filp->f_pos += cnt;
812
813         return cnt;
814 }
815
816 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
817 {
818         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
819 }
820
821 static struct file_operations sched_feat_fops = {
822         .open           = sched_feat_open,
823         .write          = sched_feat_write,
824         .read           = seq_read,
825         .llseek         = seq_lseek,
826         .release        = single_release,
827 };
828
829 static __init int sched_init_debug(void)
830 {
831         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
832                         &sched_feat_fops);
833
834         return 0;
835 }
836 late_initcall(sched_init_debug);
837
838 #endif
839
840 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
841
842 /*
843  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
844  * Limited because this is done with IRQs disabled.
845  */
846 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
847
848 /*
849  * ratelimit for updating the group shares.
850  * default: 0.25ms
851  */
852 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
853
854 /*
855  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
856  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
857  * default: 4
858  */
859 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
860
861 /*
862  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
863  * default: 1s
864  */
865 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
866
867 static __read_mostly int scheduler_running;
868
869 /*
870  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
871  * default: 0.95s
872  */
873 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
874
875 static inline u64 global_rt_period(void)
876 {
877         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
878 }
879
880 static inline u64 global_rt_runtime(void)
881 {
882         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
883                 return RUNTIME_INF;
884
885         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
886 }
887
888 #ifndef prepare_arch_switch
889 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
890 #endif
891 #ifndef finish_arch_switch
892 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
893 #endif
894
895 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
896 {
897         return rq->curr == p;
898 }
899
900 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
901 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
902 {
903         return task_current(rq, p);
904 }
905
906 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
907 {
908 }
909
910 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
911 {
912 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
913         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
914         rq->lock.owner = current;
915 #endif
916         /*
917          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
918          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
919          * prev into current:
920          */
921         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
922
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 }
925
926 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
927 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
928 {
929 #ifdef CONFIG_SMP
930         return p->oncpu;
931 #else
932         return task_current(rq, p);
933 #endif
934 }
935
936 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
937 {
938 #ifdef CONFIG_SMP
939         /*
940          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
941          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
942          * here.
943          */
944         next->oncpu = 1;
945 #endif
946 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
947         spin_unlock_irq(&rq->lock);
948 #else
949         spin_unlock(&rq->lock);
950 #endif
951 }
952
953 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
954 {
955 #ifdef CONFIG_SMP
956         /*
957          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
958          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
959          * finished.
960          */
961         smp_wmb();
962         prev->oncpu = 0;
963 #endif
964 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
965         local_irq_enable();
966 #endif
967 }
968 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
969
970 /*
971  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
972  * Must be called interrupts disabled.
973  */
974 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
975         __acquires(rq->lock)
976 {
977         for (;;) {
978                 struct rq *rq = task_rq(p);
979                 spin_lock(&rq->lock);
980                 if (likely(rq == task_rq(p)))
981                         return rq;
982                 spin_unlock(&rq->lock);
983         }
984 }
985
986 /*
987  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
988  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
989  * explicitly disabling preemption.
990  */
991 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
992         __acquires(rq->lock)
993 {
994         struct rq *rq;
995
996         for (;;) {
997                 local_irq_save(*flags);
998                 rq = task_rq(p);
999                 spin_lock(&rq->lock);
1000                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1001                         return rq;
1002                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1003         }
1004 }
1005
1006 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1007 {
1008         struct rq *rq = task_rq(p);
1009
1010         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1011         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1012 }
1013
1014 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1015         __releases(rq->lock)
1016 {
1017         spin_unlock(&rq->lock);
1018 }
1019
1020 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1021         __releases(rq->lock)
1022 {
1023         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1024 }
1025
1026 /*
1027  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1028  */
1029 static struct rq *this_rq_lock(void)
1030         __acquires(rq->lock)
1031 {
1032         struct rq *rq;
1033
1034         local_irq_disable();
1035         rq = this_rq();
1036         spin_lock(&rq->lock);
1037
1038         return rq;
1039 }
1040
1041 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1042 /*
1043  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1044  *
1045  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1046  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1047  * reschedule event.
1048  *
1049  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1050  * rq->lock.
1051  */
1052
1053 /*
1054  * Use hrtick when:
1055  *  - enabled by features
1056  *  - hrtimer is actually high res
1057  */
1058 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1059 {
1060         if (!sched_feat(HRTICK))
1061                 return 0;
1062         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1063                 return 0;
1064         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1065 }
1066
1067 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1068 {
1069         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1070                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * High-resolution timer tick.
1075  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1076  */
1077 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1078 {
1079         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1080
1081         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1082
1083         spin_lock(&rq->lock);
1084         update_rq_clock(rq);
1085         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1086         spin_unlock(&rq->lock);
1087
1088         return HRTIMER_NORESTART;
1089 }
1090
1091 #ifdef CONFIG_SMP
1092 /*
1093  * called from hardirq (IPI) context
1094  */
1095 static void __hrtick_start(void *arg)
1096 {
1097         struct rq *rq = arg;
1098
1099         spin_lock(&rq->lock);
1100         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1101         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1102         spin_unlock(&rq->lock);
1103 }
1104
1105 /*
1106  * Called to set the hrtick timer state.
1107  *
1108  * called with rq->lock held and irqs disabled
1109  */
1110 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1111 {
1112         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1113         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1114
1115         hrtimer_set_expires(timer, time);
1116
1117         if (rq == this_rq()) {
1118                 hrtimer_restart(timer);
1119         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1120                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1121                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1122         }
1123 }
1124
1125 static int
1126 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1127 {
1128         int cpu = (int)(long)hcpu;
1129
1130         switch (action) {
1131         case CPU_UP_CANCELED:
1132         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1133         case CPU_DOWN_PREPARE:
1134         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1135         case CPU_DEAD:
1136         case CPU_DEAD_FROZEN:
1137                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1138                 return NOTIFY_OK;
1139         }
1140
1141         return NOTIFY_DONE;
1142 }
1143
1144 static __init void init_hrtick(void)
1145 {
1146         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1147 }
1148 #else
1149 /*
1150  * Called to set the hrtick timer state.
1151  *
1152  * called with rq->lock held and irqs disabled
1153  */
1154 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1155 {
1156         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1157                         HRTIMER_MODE_REL, 0);
1158 }
1159
1160 static inline void init_hrtick(void)
1161 {
1162 }
1163 #endif /* CONFIG_SMP */
1164
1165 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1166 {
1167 #ifdef CONFIG_SMP
1168         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1169
1170         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1171         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1172         rq->hrtick_csd.info = rq;
1173 #endif
1174
1175         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1176         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1177 }
1178 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1179 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1180 {
1181 }
1182
1183 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1184 {
1185 }
1186
1187 static inline void init_hrtick(void)
1188 {
1189 }
1190 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1191
1192 /*
1193  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1194  *
1195  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1196  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1197  * the target CPU.
1198  */
1199 #ifdef CONFIG_SMP
1200
1201 #ifndef tsk_is_polling
1202 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1203 #endif
1204
1205 static void resched_task(struct task_struct *p)
1206 {
1207         int cpu;
1208
1209         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1210
1211         if (test_tsk_need_resched(p))
1212                 return;
1213
1214         set_tsk_need_resched(p);
1215
1216         cpu = task_cpu(p);
1217         if (cpu == smp_processor_id())
1218                 return;
1219
1220         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1221         smp_mb();
1222         if (!tsk_is_polling(p))
1223                 smp_send_reschedule(cpu);
1224 }
1225
1226 static void resched_cpu(int cpu)
1227 {
1228         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1229         unsigned long flags;
1230
1231         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1232                 return;
1233         resched_task(cpu_curr(cpu));
1234         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1235 }
1236
1237 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1238 /*
1239  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1240  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1241  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1242  * idle system the next event might even be infinite time into the
1243  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1244  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1245  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1246  * wheel for the next timer event.
1247  */
1248 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1249 {
1250         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1251
1252         if (cpu == smp_processor_id())
1253                 return;
1254
1255         /*
1256          * This is safe, as this function is called with the timer
1257          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1258          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1259          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1260          * timer into account automatically.
1261          */
1262         if (rq->curr != rq->idle)
1263                 return;
1264
1265         /*
1266          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1267          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1268          * idle task through an additional NOOP schedule()
1269          */
1270         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1271
1272         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1273         smp_mb();
1274         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1275                 smp_send_reschedule(cpu);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1278
1279 #else /* !CONFIG_SMP */
1280 static void resched_task(struct task_struct *p)
1281 {
1282         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1283         set_tsk_need_resched(p);
1284 }
1285 #endif /* CONFIG_SMP */
1286
1287 #if BITS_PER_LONG == 32
1288 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1289 #else
1290 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1291 #endif
1292
1293 #define WMULT_SHIFT     32
1294
1295 /*
1296  * Shift right and round:
1297  */
1298 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1299
1300 /*
1301  * delta *= weight / lw
1302  */
1303 static unsigned long
1304 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1305                 struct load_weight *lw)
1306 {
1307         u64 tmp;
1308
1309         if (!lw->inv_weight) {
1310                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1311                         lw->inv_weight = 1;
1312                 else
1313                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1314                                 / (lw->weight+1);
1315         }
1316
1317         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1318         /*
1319          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1320          */
1321         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1322                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1323                         WMULT_SHIFT/2);
1324         else
1325                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1326
1327         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1328 }
1329
1330 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1331 {
1332         lw->weight += inc;
1333         lw->inv_weight = 0;
1334 }
1335
1336 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1337 {
1338         lw->weight -= dec;
1339         lw->inv_weight = 0;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1344  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1345  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1346  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1347  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1348  * slice expiry etc.
1349  */
1350
1351 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1352 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1353
1354 /*
1355  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1356  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1357  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1358  * that remained on nice 0.
1359  *
1360  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1361  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1362  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1363  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1364  * the relative distance between them is ~25%.)
1365  */
1366 static const int prio_to_weight[40] = {
1367  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1368  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1369  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1370  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1371  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1372  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1373  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1374  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1375 };
1376
1377 /*
1378  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1379  *
1380  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1381  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1382  * into multiplications:
1383  */
1384 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1385  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1386  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1387  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1388  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1389  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1390  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1391  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1392  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1393 };
1394
1395 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1396
1397 /*
1398  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1399  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1400  * structures to the load-balancing proper:
1401  */
1402 struct rq_iterator {
1403         void *arg;
1404         struct task_struct *(*start)(void *);
1405         struct task_struct *(*next)(void *);
1406 };
1407
1408 #ifdef CONFIG_SMP
1409 static unsigned long
1410 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1411               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1412               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1413               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1414
1415 static int
1416 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1417                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1418                    struct rq_iterator *iterator);
1419 #endif
1420
1421 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1422 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1423 #else
1424 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1425 #endif
1426
1427 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1428 {
1429         update_load_add(&rq->load, load);
1430 }
1431
1432 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1433 {
1434         update_load_sub(&rq->load, load);
1435 }
1436
1437 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1438 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1439
1440 /*
1441  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1442  * leaving it for the final time.
1443  */
1444 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1445 {
1446         struct task_group *parent, *child;
1447         int ret;
1448
1449         rcu_read_lock();
1450         parent = &root_task_group;
1451 down:
1452         ret = (*down)(parent, data);
1453         if (ret)
1454                 goto out_unlock;
1455         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1456                 parent = child;
1457                 goto down;
1458
1459 up:
1460                 continue;
1461         }
1462         ret = (*up)(parent, data);
1463         if (ret)
1464                 goto out_unlock;
1465
1466         child = parent;
1467         parent = parent->parent;
1468         if (parent)
1469                 goto up;
1470 out_unlock:
1471         rcu_read_unlock();
1472
1473         return ret;
1474 }
1475
1476 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1477 {
1478         return 0;
1479 }
1480 #endif
1481
1482 #ifdef CONFIG_SMP
1483 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1484 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1485 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1486
1487 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1488 {
1489         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1490         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1491
1492         if (nr_running)
1493                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1494         else
1495                 rq->avg_load_per_task = 0;
1496
1497         return rq->avg_load_per_task;
1498 }
1499
1500 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1501
1502 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1503
1504 /*
1505  * Calculate and set the cpu's group shares.
1506  */
1507 static void
1508 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1509                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1510 {
1511         unsigned long shares;
1512         unsigned long rq_weight;
1513
1514         if (!tg->se[cpu])
1515                 return;
1516
1517         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1518
1519         /*
1520          *           \Sum shares * rq_weight
1521          * shares =  -----------------------
1522          *               \Sum rq_weight
1523          *
1524          */
1525         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1526         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1527
1528         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1529                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1530                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1531                 unsigned long flags;
1532
1533                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1534                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1535
1536                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1537                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1538         }
1539 }
1540
1541 /*
1542  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1543  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1544  * parent group depends on the shares of its child groups.
1545  */
1546 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1547 {
1548         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1549         unsigned long shares = 0;
1550         struct sched_domain *sd = data;
1551         int i;
1552
1553         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1554                 /*
1555                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1556                  * is one of average load so that when a new task gets to
1557                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1558                  */
1559                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1560                 if (!weight)
1561                         weight = NICE_0_LOAD;
1562
1563                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1564                 rq_weight += weight;
1565                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1566         }
1567
1568         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1569                 shares = tg->shares;
1570
1571         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1572                 shares = tg->shares;
1573
1574         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1575                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1576
1577         return 0;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1582  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1583  * group is a fraction of its parents load.
1584  */
1585 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1586 {
1587         unsigned long load;
1588         long cpu = (long)data;
1589
1590         if (!tg->parent) {
1591                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1592         } else {
1593                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1594                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1595                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1596         }
1597
1598         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1599
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1604 {
1605         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1606         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1607
1608         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1609                 sd->last_update = now;
1610                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1611         }
1612 }
1613
1614 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1615 {
1616         spin_unlock(&rq->lock);
1617         update_shares(sd);
1618         spin_lock(&rq->lock);
1619 }
1620
1621 static void update_h_load(long cpu)
1622 {
1623         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1624 }
1625
1626 #else
1627
1628 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1629 {
1630 }
1631
1632 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1633 {
1634 }
1635
1636 #endif
1637
1638 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1639
1640 /*
1641  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1642  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1643  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1644  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1645  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1646  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1647  */
1648 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1649         __releases(this_rq->lock)
1650         __acquires(busiest->lock)
1651         __acquires(this_rq->lock)
1652 {
1653         spin_unlock(&this_rq->lock);
1654         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1655
1656         return 1;
1657 }
1658
1659 #else
1660 /*
1661  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1662  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1663  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1664  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1665  * regardless of entry order into the function.
1666  */
1667 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1668         __releases(this_rq->lock)
1669         __acquires(busiest->lock)
1670         __acquires(this_rq->lock)
1671 {
1672         int ret = 0;
1673
1674         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1675                 if (busiest < this_rq) {
1676                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1677                         spin_lock(&busiest->lock);
1678                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1679                         ret = 1;
1680                 } else
1681                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1682         }
1683         return ret;
1684 }
1685
1686 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1687
1688 /*
1689  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1690  */
1691 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1692 {
1693         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1694                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1695                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1696                 BUG_ON(1);
1697         }
1698
1699         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1700 }
1701
1702 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1703         __releases(busiest->lock)
1704 {
1705         spin_unlock(&busiest->lock);
1706         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1707 }
1708 #endif
1709
1710 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1711 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1712 {
1713 #ifdef CONFIG_SMP
1714         cfs_rq->shares = shares;
1715 #endif
1716 }
1717 #endif
1718
1719 #include "sched_stats.h"
1720 #include "sched_idletask.c"
1721 #include "sched_fair.c"
1722 #include "sched_rt.c"
1723 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1724 # include "sched_debug.c"
1725 #endif
1726
1727 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1728 #define for_each_class(class) \
1729    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1730
1731 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1732 {
1733         rq->nr_running++;
1734 }
1735
1736 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1737 {
1738         rq->nr_running--;
1739 }
1740
1741 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1742 {
1743         if (task_has_rt_policy(p)) {
1744                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1745                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1746                 return;
1747         }
1748
1749         /*
1750          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1751          */
1752         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1753                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1754                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1755                 return;
1756         }
1757
1758         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1759         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1760 }
1761
1762 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1763 {
1764         s64 diff = sample - *avg;
1765         *avg += diff >> 3;
1766 }
1767
1768 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1769 {
1770         if (wakeup)
1771                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1772
1773         sched_info_queued(p);
1774         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1775         p->se.on_rq = 1;
1776 }
1777
1778 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1779 {
1780         if (sleep) {
1781                 if (p->se.last_wakeup) {
1782                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1783                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1784                         p->se.last_wakeup = 0;
1785                 } else {
1786                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1787                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1788                 }
1789         }
1790
1791         sched_info_dequeued(p);
1792         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1793         p->se.on_rq = 0;
1794 }
1795
1796 /*
1797  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1798  */
1799 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1800 {
1801         return p->static_prio;
1802 }
1803
1804 /*
1805  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1806  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1807  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1808  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1809  * estimator recalculates.
1810  */
1811 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1812 {
1813         int prio;
1814
1815         if (task_has_rt_policy(p))
1816                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1817         else
1818                 prio = __normal_prio(p);
1819         return prio;
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1824  * taken into account by the scheduler. This value might
1825  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1826  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1827  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1828  */
1829 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1830 {
1831         p->normal_prio = normal_prio(p);
1832         /*
1833          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1834          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1835          * to the normal priority:
1836          */
1837         if (!rt_prio(p->prio))
1838                 return p->normal_prio;
1839         return p->prio;
1840 }
1841
1842 /*
1843  * activate_task - move a task to the runqueue.
1844  */
1845 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1846 {
1847         if (task_contributes_to_load(p))
1848                 rq->nr_uninterruptible--;
1849
1850         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1851         inc_nr_running(rq);
1852 }
1853
1854 /*
1855  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1856  */
1857 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1858 {
1859         if (task_contributes_to_load(p))
1860                 rq->nr_uninterruptible++;
1861
1862         dequeue_task(rq, p, sleep);
1863         dec_nr_running(rq);
1864 }
1865
1866 /**
1867  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1868  * @p: the task in question.
1869  */
1870 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1871 {
1872         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1873 }
1874
1875 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1876 {
1877         set_task_rq(p, cpu);
1878 #ifdef CONFIG_SMP
1879         /*
1880          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1881          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1882          * per-task data have been completed by this moment.
1883          */
1884         smp_wmb();
1885         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1886 #endif
1887 }
1888
1889 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1890                                        const struct sched_class *prev_class,
1891                                        int oldprio, int running)
1892 {
1893         if (prev_class != p->sched_class) {
1894                 if (prev_class->switched_from)
1895                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1896                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1897         } else
1898                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1899 }
1900
1901 #ifdef CONFIG_SMP
1902
1903 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1904 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1905 {
1906         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1907 }
1908
1909 /*
1910  * Is this task likely cache-hot:
1911  */
1912 static int
1913 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1914 {
1915         s64 delta;
1916
1917         /*
1918          * Buddy candidates are cache hot:
1919          */
1920         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1921                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1922                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1923                 return 1;
1924
1925         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1926                 return 0;
1927
1928         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1929                 return 1;
1930         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1931                 return 0;
1932
1933         delta = now - p->se.exec_start;
1934
1935         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1936 }
1937
1938
1939 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1940 {
1941         int old_cpu = task_cpu(p);
1942         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1943         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1944                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1945         u64 clock_offset;
1946
1947         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1948
1949         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1950
1951 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1952         if (p->se.wait_start)
1953                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1954         if (p->se.sleep_start)
1955                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1956         if (p->se.block_start)
1957                 p->se.block_start -= clock_offset;
1958         if (old_cpu != new_cpu) {
1959                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1960                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1961                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1962         }
1963 #endif
1964         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1965                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1966
1967         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1968 }
1969
1970 struct migration_req {
1971         struct list_head list;
1972
1973         struct task_struct *task;
1974         int dest_cpu;
1975
1976         struct completion done;
1977 };
1978
1979 /*
1980  * The task's runqueue lock must be held.
1981  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1982  */
1983 static int
1984 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1985 {
1986         struct rq *rq = task_rq(p);
1987
1988         /*
1989          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1990          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1991          */
1992         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1993                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1994                 return 0;
1995         }
1996
1997         init_completion(&req->done);
1998         req->task = p;
1999         req->dest_cpu = dest_cpu;
2000         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2001
2002         return 1;
2003 }
2004
2005 /*
2006  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2007  *
2008  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2009  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2010  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2011  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2012  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2013  * @p has remained unscheduled the whole time.
2014  *
2015  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2016  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2017  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2018  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2019  * waiting to become inactive.
2020  */
2021 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2022 {
2023         unsigned long flags;
2024         int running, on_rq;
2025         unsigned long ncsw;
2026         struct rq *rq;
2027
2028         for (;;) {
2029                 /*
2030                  * We do the initial early heuristics without holding
2031                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2032                  * the runqueue lock when things look like they will
2033                  * work out!
2034                  */
2035                 rq = task_rq(p);
2036
2037                 /*
2038                  * If the task is actively running on another CPU
2039                  * still, just relax and busy-wait without holding
2040                  * any locks.
2041                  *
2042                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2043                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2044                  * But we don't care, since "task_running()" will
2045                  * return false if the runqueue has changed and p
2046                  * is actually now running somewhere else!
2047                  */
2048                 while (task_running(rq, p)) {
2049                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2050                                 return 0;
2051                         cpu_relax();
2052                 }
2053
2054                 /*
2055                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2056                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2057                  * just go back and repeat.
2058                  */
2059                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2060                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2061                 running = task_running(rq, p);
2062                 on_rq = p->se.on_rq;
2063                 ncsw = 0;
2064                 if (!match_state || p->state == match_state)
2065                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2066                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2067
2068                 /*
2069                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2070                  */
2071                 if (unlikely(!ncsw))
2072                         break;
2073
2074                 /*
2075                  * Was it really running after all now that we
2076                  * checked with the proper locks actually held?
2077                  *
2078                  * Oops. Go back and try again..
2079                  */
2080                 if (unlikely(running)) {
2081                         cpu_relax();
2082                         continue;
2083                 }
2084
2085                 /*
2086                  * It's not enough that it's not actively running,
2087                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2088                  * preempted!
2089                  *
2090                  * So if it was still runnable (but just not actively
2091                  * running right now), it's preempted, and we should
2092                  * yield - it could be a while.
2093                  */
2094                 if (unlikely(on_rq)) {
2095                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2096                         continue;
2097                 }
2098
2099                 /*
2100                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2101                  * runnable, which means that it will never become
2102                  * running in the future either. We're all done!
2103                  */
2104                 break;
2105         }
2106
2107         return ncsw;
2108 }
2109
2110 /***
2111  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2112  * @p: the to-be-kicked thread
2113  *
2114  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2115  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2116  *
2117  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2118  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2119  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2120  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2121  * achieved as well.
2122  */
2123 void kick_process(struct task_struct *p)
2124 {
2125         int cpu;
2126
2127         preempt_disable();
2128         cpu = task_cpu(p);
2129         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2130                 smp_send_reschedule(cpu);
2131         preempt_enable();
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2136  * according to the scheduling class and "nice" value.
2137  *
2138  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2139  * balance conservatively.
2140  */
2141 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2142 {
2143         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2144         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2145
2146         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2147                 return total;
2148
2149         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2150 }
2151
2152 /*
2153  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2154  * according to the scheduling class and "nice" value.
2155  */
2156 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2157 {
2158         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2159         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2160
2161         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2162                 return total;
2163
2164         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2165 }
2166
2167 /*
2168  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2169  * domain.
2170  */
2171 static struct sched_group *
2172 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2173 {
2174         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2175         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2176         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2177         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2178
2179         do {
2180                 unsigned long load, avg_load;
2181                 int local_group;
2182                 int i;
2183
2184                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2185                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2186                                         &p->cpus_allowed))
2187                         continue;
2188
2189                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2190                                                sched_group_cpus(group));
2191
2192                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2193                 avg_load = 0;
2194
2195                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2196                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2197                         if (local_group)
2198                                 load = source_load(i, load_idx);
2199                         else
2200                                 load = target_load(i, load_idx);
2201
2202                         avg_load += load;
2203                 }
2204
2205                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2206                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2207                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2208
2209                 if (local_group) {
2210                         this_load = avg_load;
2211                         this = group;
2212                 } else if (avg_load < min_load) {
2213                         min_load = avg_load;
2214                         idlest = group;
2215                 }
2216         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2217
2218         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2219                 return NULL;
2220         return idlest;
2221 }
2222
2223 /*
2224  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2225  */
2226 static int
2227 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2228 {
2229         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2230         int idlest = -1;
2231         int i;
2232
2233         /* Traverse only the allowed CPUs */
2234         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2235                 load = weighted_cpuload(i);
2236
2237                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2238                         min_load = load;
2239                         idlest = i;
2240                 }
2241         }
2242
2243         return idlest;
2244 }
2245
2246 /*
2247  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2248  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2249  * SD_BALANCE_EXEC.
2250  *
2251  * Balance, ie. select the least loaded group.
2252  *
2253  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2254  *
2255  * preempt must be disabled.
2256  */
2257 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2258 {
2259         struct task_struct *t = current;
2260         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2261
2262         for_each_domain(cpu, tmp) {
2263                 /*
2264                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2265                  */
2266                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2267                         break;
2268                 if (tmp->flags & flag)
2269                         sd = tmp;
2270         }
2271
2272         if (sd)
2273                 update_shares(sd);
2274
2275         while (sd) {
2276                 struct sched_group *group;
2277                 int new_cpu, weight;
2278
2279                 if (!(sd->flags & flag)) {
2280                         sd = sd->child;
2281                         continue;
2282                 }
2283
2284                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2285                 if (!group) {
2286                         sd = sd->child;
2287                         continue;
2288                 }
2289
2290                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2291                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2292                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2293                         sd = sd->child;
2294                         continue;
2295                 }
2296
2297                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2298                 cpu = new_cpu;
2299                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2300                 sd = NULL;
2301                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2302                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2303                                 break;
2304                         if (tmp->flags & flag)
2305                                 sd = tmp;
2306                 }
2307                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2308         }
2309
2310         return cpu;
2311 }
2312
2313 #endif /* CONFIG_SMP */
2314
2315 /***
2316  * try_to_wake_up - wake up a thread
2317  * @p: the to-be-woken-up thread
2318  * @state: the mask of task states that can be woken
2319  * @sync: do a synchronous wakeup?
2320  *
2321  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2322  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2323  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2324  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2325  * runnable without the overhead of this.
2326  *
2327  * returns failure only if the task is already active.
2328  */
2329 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2330 {
2331         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2332         unsigned long flags;
2333         long old_state;
2334         struct rq *rq;
2335
2336         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2337                 sync = 0;
2338
2339 #ifdef CONFIG_SMP
2340         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2341                 struct sched_domain *sd;
2342
2343                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2344                 cpu = task_cpu(p);
2345
2346                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2347                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2348                                 update_shares(sd);
2349                                 break;
2350                         }
2351                 }
2352         }
2353 #endif
2354
2355         smp_wmb();
2356         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2357         update_rq_clock(rq);
2358         old_state = p->state;
2359         if (!(old_state & state))
2360                 goto out;
2361
2362         if (p->se.on_rq)
2363                 goto out_running;
2364
2365         cpu = task_cpu(p);
2366         orig_cpu = cpu;
2367         this_cpu = smp_processor_id();
2368
2369 #ifdef CONFIG_SMP
2370         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2371                 goto out_activate;
2372
2373         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2374         if (cpu != orig_cpu) {
2375                 set_task_cpu(p, cpu);
2376                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2377                 /* might preempt at this point */
2378                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2379                 old_state = p->state;
2380                 if (!(old_state & state))
2381                         goto out;
2382                 if (p->se.on_rq)
2383                         goto out_running;
2384
2385                 this_cpu = smp_processor_id();
2386                 cpu = task_cpu(p);
2387         }
2388
2389 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2390         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2391         if (cpu == this_cpu)
2392                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2393         else {
2394                 struct sched_domain *sd;
2395                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2396                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2397                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2398                                 break;
2399                         }
2400                 }
2401         }
2402 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2403
2404 out_activate:
2405 #endif /* CONFIG_SMP */
2406         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2407         if (sync)
2408                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2409         if (orig_cpu != cpu)
2410                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2411         if (cpu == this_cpu)
2412                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2413         else
2414                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2415         activate_task(rq, p, 1);
2416         success = 1;
2417
2418         /*
2419          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2420          */
2421         if (!in_interrupt()) {
2422                 struct sched_entity *se = &current->se;
2423                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2424
2425                 if (se->last_wakeup)
2426                         sample -= se->last_wakeup;
2427                 else
2428                         sample -= se->start_runtime;
2429                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2430
2431                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2432         }
2433
2434 out_running:
2435         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2436         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2437
2438         p->state = TASK_RUNNING;
2439 #ifdef CONFIG_SMP
2440         if (p->sched_class->task_wake_up)
2441                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2442 #endif
2443 out:
2444         task_rq_unlock(rq, &flags);
2445
2446         return success;
2447 }
2448
2449 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2450 {
2451         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2452 }
2453 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2454
2455 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2456 {
2457         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2458 }
2459
2460 /*
2461  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2462  * p is forked by current.
2463  *
2464  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2465  */
2466 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2467 {
2468         p->se.exec_start                = 0;
2469         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2470         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2471         p->se.last_wakeup               = 0;
2472         p->se.avg_overlap               = 0;
2473         p->se.start_runtime             = 0;
2474         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2475
2476 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2477         p->se.wait_start                = 0;
2478         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2479         p->se.sleep_start               = 0;
2480         p->se.block_start               = 0;
2481         p->se.sleep_max                 = 0;
2482         p->se.block_max                 = 0;
2483         p->se.exec_max                  = 0;
2484         p->se.slice_max                 = 0;
2485         p->se.wait_max                  = 0;
2486 #endif
2487
2488         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2489         p->se.on_rq = 0;
2490         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2491
2492 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2493         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2494 #endif
2495
2496         /*
2497          * We mark the process as running here, but have not actually
2498          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2499          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2500          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2501          */
2502         p->state = TASK_RUNNING;
2503 }
2504
2505 /*
2506  * fork()/clone()-time setup:
2507  */
2508 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2509 {
2510         int cpu = get_cpu();
2511
2512         __sched_fork(p);
2513
2514 #ifdef CONFIG_SMP
2515         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2516 #endif
2517         set_task_cpu(p, cpu);
2518
2519         /*
2520          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2521          */
2522         p->prio = current->normal_prio;
2523         if (!rt_prio(p->prio))
2524                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2525
2526 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2527         if (likely(sched_info_on()))
2528                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2529 #endif
2530 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2531         p->oncpu = 0;
2532 #endif
2533 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2534         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2535         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2536 #endif
2537         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2538
2539         put_cpu();
2540 }
2541
2542 /*
2543  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2544  *
2545  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2546  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2547  * on the runqueue and wakes it.
2548  */
2549 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2550 {
2551         unsigned long flags;
2552         struct rq *rq;
2553
2554         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2555         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2556         update_rq_clock(rq);
2557
2558         p->prio = effective_prio(p);
2559
2560         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2561                 activate_task(rq, p, 0);
2562         } else {
2563                 /*
2564                  * Let the scheduling class do new task startup
2565                  * management (if any):
2566                  */
2567                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2568                 inc_nr_running(rq);
2569         }
2570         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2571         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2572 #ifdef CONFIG_SMP
2573         if (p->sched_class->task_wake_up)
2574                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2575 #endif
2576         task_rq_unlock(rq, &flags);
2577 }
2578
2579 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2580
2581 /**
2582  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2583  * @notifier: notifier struct to register
2584  */
2585 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2586 {
2587         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2588 }
2589 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2590
2591 /**
2592  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2593  * @notifier: notifier struct to unregister
2594  *
2595  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2596  */
2597 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2598 {
2599         hlist_del(&notifier->link);
2600 }
2601 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2602
2603 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2604 {
2605         struct preempt_notifier *notifier;
2606         struct hlist_node *node;
2607
2608         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2609                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2610 }
2611
2612 static void
2613 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2614                                  struct task_struct *next)
2615 {
2616         struct preempt_notifier *notifier;
2617         struct hlist_node *node;
2618
2619         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2620                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2621 }
2622
2623 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2624
2625 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2626 {
2627 }
2628
2629 static void
2630 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2631                                  struct task_struct *next)
2632 {
2633 }
2634
2635 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2636
2637 /**
2638  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2639  * @rq: the runqueue preparing to switch
2640  * @prev: the current task that is being switched out
2641  * @next: the task we are going to switch to.
2642  *
2643  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2644  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2645  * switch.
2646  *
2647  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2648  * hooks.
2649  */
2650 static inline void
2651 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2652                     struct task_struct *next)
2653 {
2654         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2655         prepare_lock_switch(rq, next);
2656         prepare_arch_switch(next);
2657 }
2658
2659 /**
2660  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2661  * @rq: runqueue associated with task-switch
2662  * @prev: the thread we just switched away from.
2663  *
2664  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2665  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2666  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2667  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2668  *
2669  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2670  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2671  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2672  * details.)
2673  */
2674 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2675         __releases(rq->lock)
2676 {
2677         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2678         long prev_state;
2679 #ifdef CONFIG_SMP
2680         int post_schedule = 0;
2681
2682         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2683                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2684 #endif
2685
2686         rq->prev_mm = NULL;
2687
2688         /*
2689          * A task struct has one reference for the use as "current".
2690          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2691          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2692          * the scheduled task must drop that reference.
2693          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2694          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2695          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2696          * be dropped twice.
2697          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2698          */
2699         prev_state = prev->state;
2700         finish_arch_switch(prev);
2701         finish_lock_switch(rq, prev);
2702 #ifdef CONFIG_SMP
2703         if (post_schedule)
2704                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2705 #endif
2706
2707         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2708         if (mm)
2709                 mmdrop(mm);
2710         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2711                 /*
2712                  * Remove function-return probe instances associated with this
2713                  * task and put them back on the free list.
2714                  */
2715                 kprobe_flush_task(prev);
2716                 put_task_struct(prev);
2717         }
2718 }
2719
2720 /**
2721  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2722  * @prev: the thread we just switched away from.
2723  */
2724 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2725         __releases(rq->lock)
2726 {
2727         struct rq *rq = this_rq();
2728
2729         finish_task_switch(rq, prev);
2730 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2731         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2732         preempt_enable();
2733 #endif
2734         if (current->set_child_tid)
2735                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2736 }
2737
2738 /*
2739  * context_switch - switch to the new MM and the new
2740  * thread's register state.
2741  */
2742 static inline void
2743 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2744                struct task_struct *next)
2745 {
2746         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2747
2748         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2749         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2750         mm = next->mm;
2751         oldmm = prev->active_mm;
2752         /*
2753          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2754          * combine the page table reload and the switch backend into
2755          * one hypercall.
2756          */
2757         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2758
2759         if (unlikely(!mm)) {
2760                 next->active_mm = oldmm;
2761                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2762                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2763         } else
2764                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2765
2766         if (unlikely(!prev->mm)) {
2767                 prev->active_mm = NULL;
2768                 rq->prev_mm = oldmm;
2769         }
2770         /*
2771          * Since the runqueue lock will be released by the next
2772          * task (which is an invalid locking op but in the case
2773          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2774          * do an early lockdep release here:
2775          */
2776 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2777         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2778 #endif
2779
2780         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2781         switch_to(prev, next, prev);
2782
2783         barrier();
2784         /*
2785          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2786          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2787          * frame will be invalid.
2788          */
2789         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2790 }
2791
2792 /*
2793  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2794  *
2795  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2796  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2797  * number of context switches performed since bootup.
2798  */
2799 unsigned long nr_running(void)
2800 {
2801         unsigned long i, sum = 0;
2802
2803         for_each_online_cpu(i)
2804                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2805
2806         return sum;
2807 }
2808
2809 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2810 {
2811         unsigned long i, sum = 0;
2812
2813         for_each_possible_cpu(i)
2814                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2815
2816         /*
2817          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2818          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2819          */
2820         if (unlikely((long)sum < 0))
2821                 sum = 0;
2822
2823         return sum;
2824 }
2825
2826 unsigned long long nr_context_switches(void)
2827 {
2828         int i;
2829         unsigned long long sum = 0;
2830
2831         for_each_possible_cpu(i)
2832                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2833
2834         return sum;
2835 }
2836
2837 unsigned long nr_iowait(void)
2838 {
2839         unsigned long i, sum = 0;
2840
2841         for_each_possible_cpu(i)
2842                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2843
2844         return sum;
2845 }
2846
2847 unsigned long nr_active(void)
2848 {
2849         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2850
2851         for_each_online_cpu(i) {
2852                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2853                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2854         }
2855
2856         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2857                 uninterruptible = 0;
2858
2859         return running + uninterruptible;
2860 }
2861
2862 /*
2863  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2864  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2865  */
2866 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2867 {
2868         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2869         int i, scale;
2870
2871         this_rq->nr_load_updates++;
2872
2873         /* Update our load: */
2874         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2875                 unsigned long old_load, new_load;
2876
2877                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2878
2879                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2880                 new_load = this_load;
2881                 /*
2882                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2883                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2884                  * example.
2885                  */
2886                 if (new_load > old_load)
2887                         new_load += scale-1;
2888                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2889         }
2890 }
2891
2892 #ifdef CONFIG_SMP
2893
2894 /*
2895  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2896  *
2897  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2898  * you need to do so manually before calling.
2899  */
2900 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2901         __acquires(rq1->lock)
2902         __acquires(rq2->lock)
2903 {
2904         BUG_ON(!irqs_disabled());
2905         if (rq1 == rq2) {
2906                 spin_lock(&rq1->lock);
2907                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2908         } else {
2909                 if (rq1 < rq2) {
2910                         spin_lock(&rq1->lock);
2911                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2912                 } else {
2913                         spin_lock(&rq2->lock);
2914                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2915                 }
2916         }
2917         update_rq_clock(rq1);
2918         update_rq_clock(rq2);
2919 }
2920
2921 /*
2922  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2923  *
2924  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2925  * you need to do so manually after calling.
2926  */
2927 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2928         __releases(rq1->lock)
2929         __releases(rq2->lock)
2930 {
2931         spin_unlock(&rq1->lock);
2932         if (rq1 != rq2)
2933                 spin_unlock(&rq2->lock);
2934         else
2935                 __release(rq2->lock);
2936 }
2937
2938 /*
2939  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2940  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2941  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2942  * the cpu_allowed mask is restored.
2943  */
2944 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2945 {
2946         struct migration_req req;
2947         unsigned long flags;
2948         struct rq *rq;
2949
2950         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2951         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2952             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2953                 goto out;
2954
2955         /* force the process onto the specified CPU */
2956         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2957                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2958                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2959
2960                 get_task_struct(mt);
2961                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2962                 wake_up_process(mt);
2963                 put_task_struct(mt);
2964                 wait_for_completion(&req.done);
2965
2966                 return;
2967         }
2968 out:
2969         task_rq_unlock(rq, &flags);
2970 }
2971
2972 /*
2973  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2974  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2975  */
2976 void sched_exec(void)
2977 {
2978         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2979         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2980         put_cpu();
2981         if (new_cpu != this_cpu)
2982                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2983 }
2984
2985 /*
2986  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2987  * Both runqueues must be locked.
2988  */
2989 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2990                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2991 {
2992         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2993         set_task_cpu(p, this_cpu);
2994         activate_task(this_rq, p, 0);
2995         /*
2996          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2997          * to be always true for them.
2998          */
2999         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3000 }
3001
3002 /*
3003  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3004  */
3005 static
3006 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3007                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3008                      int *all_pinned)
3009 {
3010         int tsk_cache_hot = 0;
3011         /*
3012          * We do not migrate tasks that are:
3013          * 1) running (obviously), or
3014          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3015          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3016          */
3017         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3018                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3019                 return 0;
3020         }
3021         *all_pinned = 0;
3022
3023         if (task_running(rq, p)) {
3024                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3025                 return 0;
3026         }
3027
3028         /*
3029          * Aggressive migration if:
3030          * 1) task is cache cold, or
3031          * 2) too many balance attempts have failed.
3032          */
3033
3034         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3035         if (!tsk_cache_hot ||
3036                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3037 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3038                 if (tsk_cache_hot) {
3039                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3040                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3041                 }
3042 #endif
3043                 return 1;
3044         }
3045
3046         if (tsk_cache_hot) {
3047                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3048                 return 0;
3049         }
3050         return 1;
3051 }
3052
3053 static unsigned long
3054 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3055               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3056               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3057               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3058 {
3059         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3060         struct task_struct *p;
3061         long rem_load_move = max_load_move;
3062
3063         if (max_load_move == 0)
3064                 goto out;
3065
3066         pinned = 1;
3067
3068         /*
3069          * Start the load-balancing iterator:
3070          */
3071         p = iterator->start(iterator->arg);
3072 next:
3073         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3074                 goto out;
3075
3076         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3077             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3078                 p = iterator->next(iterator->arg);
3079                 goto next;
3080         }
3081
3082         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3083         pulled++;
3084         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3085
3086 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3087         /*
3088          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3089          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3090          * section.
3091          */
3092         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3093                 goto out;
3094 #endif
3095
3096         /*
3097          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3098          */
3099         if (rem_load_move > 0) {
3100                 if (p->prio < *this_best_prio)
3101                         *this_best_prio = p->prio;
3102                 p = iterator->next(iterator->arg);
3103                 goto next;
3104         }
3105 out:
3106         /*
3107          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3108          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3109          * inside pull_task().
3110          */
3111         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3112
3113         if (all_pinned)
3114                 *all_pinned = pinned;
3115
3116         return max_load_move - rem_load_move;
3117 }
3118
3119 /*
3120  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3121  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3122  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3123  *
3124  * Called with both runqueues locked.
3125  */
3126 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3127                       unsigned long max_load_move,
3128                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3129                       int *all_pinned)
3130 {
3131         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3132         unsigned long total_load_moved = 0;
3133         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3134
3135         do {
3136                 total_load_moved +=
3137                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3138                                 max_load_move - total_load_moved,
3139                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3140                 class = class->next;
3141
3142 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3143                 /*
3144                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3145                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3146                  * the critical section.
3147                  */
3148                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3149                         break;
3150 #endif
3151         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3152
3153         return total_load_moved > 0;
3154 }
3155
3156 static int
3157 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3158                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3159                    struct rq_iterator *iterator)
3160 {
3161         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3162         int pinned = 0;
3163
3164         while (p) {
3165                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3166                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3167                         /*
3168                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3169                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3170                          * stats here rather than inside pull_task().
3171                          */
3172                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3173
3174                         return 1;
3175                 }
3176                 p = iterator->next(iterator->arg);
3177         }
3178
3179         return 0;
3180 }
3181
3182 /*
3183  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3184  * part of active balancing operations within "domain".
3185  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3186  *
3187  * Called with both runqueues locked.
3188  */
3189 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3190                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3191 {
3192         const struct sched_class *class;
3193
3194         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3195                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3196                         return 1;
3197
3198         return 0;
3199 }
3200 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3201 /*
3202  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3203  *              during load balancing.
3204  */
3205 struct sd_lb_stats {
3206         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3207         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3208         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3209         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3210         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3211
3212         /** Statistics of this group */
3213         unsigned long this_load;
3214         unsigned long this_load_per_task;
3215         unsigned long this_nr_running;
3216
3217         /* Statistics of the busiest group */
3218         unsigned long max_load;
3219         unsigned long busiest_load_per_task;
3220         unsigned long busiest_nr_running;
3221
3222         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3223 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3224         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3225         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3226         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3227         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3228         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3229         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3230 #endif
3231 };
3232
3233 /*
3234  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3235  */
3236 struct sg_lb_stats {
3237         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3238         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3239         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3240         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3241         unsigned long group_capacity;
3242         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3243 };
3244
3245 /**
3246  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3247  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3248  */
3249 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3250 {
3251         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3252 }
3253
3254 /**
3255  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3256  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3257  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3258  */
3259 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3260                                         enum cpu_idle_type idle)
3261 {
3262         int load_idx;
3263
3264         switch (idle) {
3265         case CPU_NOT_IDLE:
3266                 load_idx = sd->busy_idx;
3267                 break;
3268
3269         case CPU_NEWLY_IDLE:
3270                 load_idx = sd->newidle_idx;
3271                 break;
3272         default:
3273                 load_idx = sd->idle_idx;
3274                 break;
3275         }
3276
3277         return load_idx;
3278 }
3279
3280
3281 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3282 /**
3283  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3284  * the given sched_domain, during load balancing.
3285  *
3286  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3287  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3288  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3289  */
3290 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3291         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3292 {
3293         /*
3294          * Busy processors will not participate in power savings
3295          * balance.
3296          */
3297         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3298                 sds->power_savings_balance = 0;
3299         else {
3300                 sds->power_savings_balance = 1;
3301                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3302                 sds->leader_nr_running = 0;
3303         }
3304 }
3305
3306 /**
3307  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3308  * sched_domain while performing load balancing.
3309  *
3310  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3311  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3312  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3313  *              load balancing ?
3314  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3315  */
3316 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3317         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3318 {
3319
3320         if (!sds->power_savings_balance)
3321                 return;
3322
3323         /*
3324          * If the local group is idle or completely loaded
3325          * no need to do power savings balance at this domain
3326          */
3327         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3328                                 !sds->this_nr_running))
3329                 sds->power_savings_balance = 0;
3330
3331         /*
3332          * If a group is already running at full capacity or idle,
3333          * don't include that group in power savings calculations
3334          */
3335         if (!sds->power_savings_balance ||
3336                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3337                 !sgs->sum_nr_running)
3338                 return;
3339
3340         /*
3341          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3342          * This is the group from where we need to pick up the load
3343          * for saving power
3344          */
3345         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3346             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3347              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3348                 sds->group_min = group;
3349                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3350                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3351                                                 sgs->sum_nr_running;
3352         }
3353
3354         /*
3355          * Calculate the group which is almost near its
3356          * capacity but still has some space to pick up some load
3357          * from other group and save more power
3358          */
3359         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3360                 return;
3361
3362         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3363             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3364              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3365                 sds->group_leader = group;
3366                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3367         }
3368 }
3369
3370 /**
3371  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3372  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3373  *      under consideration.
3374  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3375  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3376  *
3377  * Description:
3378  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3379  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3380  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3381  *
3382  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3383  * Else returns 0.
3384  */
3385 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3386                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3387 {
3388         if (!sds->power_savings_balance)
3389                 return 0;
3390
3391         if (sds->this != sds->group_leader ||
3392                         sds->group_leader == sds->group_min)
3393                 return 0;
3394
3395         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3396         sds->busiest = sds->group_min;
3397
3398         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3399                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3400                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3401         }
3402
3403         return 1;
3404
3405 }
3406 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3407 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3408         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3409 {
3410         return;
3411 }
3412
3413 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3414         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3415 {
3416         return;
3417 }
3418
3419 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3420                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3421 {
3422         return 0;
3423 }
3424 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3425
3426
3427 /**
3428  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3429  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3430  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3431  * @idle: Idle status of this_cpu
3432  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3433  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3434  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3435  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3436  * @balance: Should we balance.
3437  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3438  */
3439 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3440                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3441                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3442                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3443 {
3444         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3445         int i;
3446         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3447         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3448         unsigned long avg_load_per_task;
3449
3450         if (local_group)
3451                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3452
3453         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3454         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3455         max_cpu_load = 0;
3456         min_cpu_load = ~0UL;
3457
3458         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3459                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3460
3461                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3462                         *sd_idle = 0;
3463
3464                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3465                 if (local_group) {
3466                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3467                                 first_idle_cpu = 1;
3468                                 balance_cpu = i;
3469                         }
3470
3471                         load = target_load(i, load_idx);
3472                 } else {
3473                         load = source_load(i, load_idx);
3474                         if (load > max_cpu_load)
3475                                 max_cpu_load = load;
3476                         if (min_cpu_load > load)
3477                                 min_cpu_load = load;
3478                 }
3479
3480                 sgs->group_load += load;
3481                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3482                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3483
3484                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3485         }
3486
3487         /*
3488          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3489          * is eligible for doing load balancing at this and above
3490          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3491          * to do the newly idle load balance.
3492          */
3493         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3494             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3495                 *balance = 0;
3496                 return;
3497         }
3498
3499         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3500         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3501                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3502
3503
3504         /*
3505          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3506          * than the average weight of two tasks.
3507          *
3508          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3509          *      might not be a suitable number - should we keep a
3510          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3511          *      the hierarchy?
3512          */
3513         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3514                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3515
3516         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3517                 sgs->group_imb = 1;
3518
3519         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3520
3521 }
3522
3523 /**
3524  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3525  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3526  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3527  * @idle: Idle status of this_cpu
3528  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3529  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3530  * @balance: Should we balance.
3531  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3532  */
3533 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3534                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3535                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3536                         struct sd_lb_stats *sds)
3537 {
3538         struct sched_group *group = sd->groups;
3539         struct sg_lb_stats sgs;
3540         int load_idx;
3541
3542         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3543         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3544
3545         do {
3546                 int local_group;
3547
3548                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3549                                                sched_group_cpus(group));
3550                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3551                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3552                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3553
3554                 if (local_group && balance && !(*balance))
3555                         return;
3556
3557                 sds->total_load += sgs.group_load;
3558                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3559
3560                 if (local_group) {
3561                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3562                         sds->this = group;
3563                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3564                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3565                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3566                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3567                                 sgs.group_imb)) {
3568                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3569                         sds->busiest = group;
3570                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3571                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3572                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3573                 }
3574
3575                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3576                 group = group->next;
3577         } while (group != sd->groups);
3578
3579 }
3580
3581 /**
3582  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3583  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3584  *                      load balancing.
3585  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3586  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3587  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3588  */
3589 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3590                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3591 {
3592         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3593         unsigned int imbn = 2;
3594
3595         if (sds->this_nr_running) {
3596                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3597                 if (sds->busiest_load_per_task >
3598                                 sds->this_load_per_task)
3599                         imbn = 1;
3600         } else
3601                 sds->this_load_per_task =
3602                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3603
3604         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3605                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3606                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3607                 return;
3608         }
3609
3610         /*
3611          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3612          * however we may be able to increase total CPU power used by
3613          * moving them.
3614          */
3615
3616         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3617                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3618         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3619                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3620         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3621
3622         /* Amount of load we'd subtract */
3623         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3624                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3625         if (sds->max_load > tmp)
3626                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3627                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3628
3629         /* Amount of load we'd add */
3630         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3631                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3632                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3633                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3634         else
3635                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3636                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3637         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3638                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3639         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3640
3641         /* Move if we gain throughput */
3642         if (pwr_move > pwr_now)
3643                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3644 }
3645
3646 /**
3647  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3648  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3649  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3650  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3651  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3652  */
3653 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3654                 unsigned long *imbalance)
3655 {
3656         unsigned long max_pull;
3657         /*
3658          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3659          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3660          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3661          */
3662         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3663                 *imbalance = 0;
3664                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3665         }
3666
3667         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3668         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3669                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3670
3671         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3672         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3673                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3674                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3675
3676         /*
3677          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3678          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3679          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3680          * moved
3681          */
3682         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3683                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3684
3685 }
3686 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3687
3688 /**
3689  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3690  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3691  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3692  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3693  * such a group exists.
3694  *
3695  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3696  * to restore balance.
3697  *
3698  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3699  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3700  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3701  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3702  * @idle: The idle status of this_cpu.
3703  * @sd_idle: The idleness of sd
3704  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3705  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3706  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3707  *
3708  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3709  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3710  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3711  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3712  */
3713 static struct sched_group *
3714 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3715                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3716                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3717 {
3718         struct sd_lb_stats sds;
3719
3720         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3721
3722         /*
3723          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3724          * this level.
3725          */
3726         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3727                                         balance, &sds);
3728
3729         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3730         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3731          *    at this level.
3732          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3733          * 3) This group is the busiest group.
3734          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3735          *    sched_domain.
3736          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3737          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3738          */
3739         if (balance && !(*balance))
3740                 goto ret;
3741
3742         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3743                 goto out_balanced;
3744
3745         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3746                 goto out_balanced;
3747
3748         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3749
3750         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3751                 goto out_balanced;
3752
3753         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3754                 goto out_balanced;
3755
3756         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3757         if (sds.group_imb)
3758                 sds.busiest_load_per_task =
3759                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3760
3761         /*
3762          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3763          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3764          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3765          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3766          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3767          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3768          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3769          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3770          * appear as very large values with unsigned longs.
3771          */
3772         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3773                 goto out_balanced;
3774
3775         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3776         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3777         return sds.busiest;
3778
3779 out_balanced:
3780         /*
3781          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3782          * to save power.
3783          */
3784         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3785                 return sds.busiest;
3786 ret:
3787         *imbalance = 0;
3788         return NULL;
3789 }
3790
3791 /*
3792  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3793  */
3794 static struct rq *
3795 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3796                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3797 {
3798         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3799         unsigned long max_load = 0;
3800         int i;
3801
3802         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3803                 unsigned long wl;
3804
3805                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3806                         continue;
3807
3808                 rq = cpu_rq(i);
3809                 wl = weighted_cpuload(i);
3810
3811                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3812                         continue;
3813
3814                 if (wl > max_load) {
3815                         max_load = wl;
3816                         busiest = rq;
3817                 }
3818         }
3819
3820         return busiest;
3821 }
3822
3823 /*
3824  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3825  * so long as it is large enough.
3826  */
3827 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3828
3829 /*
3830  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3831  * tasks if there is an imbalance.
3832  */
3833 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3834                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3835                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3836 {
3837         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3838         struct sched_group *group;
3839         unsigned long imbalance;
3840         struct rq *busiest;
3841         unsigned long flags;
3842
3843         cpumask_setall(cpus);
3844
3845         /*
3846          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3847          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3848          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3849          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3850          */
3851         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3852             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3853                 sd_idle = 1;
3854
3855         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3856
3857 redo:
3858         update_shares(sd);
3859         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3860                                    cpus, balance);
3861
3862         if (*balance == 0)
3863                 goto out_balanced;
3864
3865         if (!group) {
3866                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3867                 goto out_balanced;
3868         }
3869
3870         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3871         if (!busiest) {
3872                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3873                 goto out_balanced;
3874         }
3875
3876         BUG_ON(busiest == this_rq);
3877
3878         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3879
3880         ld_moved = 0;
3881         if (busiest->nr_running > 1) {
3882                 /*
3883                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3884                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3885                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3886                  * correctly treated as an imbalance.
3887                  */
3888                 local_irq_save(flags);
3889                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3890                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3891                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3892                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3893                 local_irq_restore(flags);
3894
3895                 /*
3896                  * some other cpu did the load balance for us.
3897                  */
3898                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3899                         resched_cpu(this_cpu);
3900
3901                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3902                 if (unlikely(all_pinned)) {
3903                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3904                         if (!cpumask_empty(cpus))
3905                                 goto redo;
3906                         goto out_balanced;
3907                 }
3908         }
3909
3910         if (!ld_moved) {
3911                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3912                 sd->nr_balance_failed++;
3913
3914                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3915
3916                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3917
3918                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3919                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3920                          */
3921                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3922                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3923                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3924                                 all_pinned = 1;
3925                                 goto out_one_pinned;
3926                         }
3927
3928                         if (!busiest->active_balance) {
3929                                 busiest->active_balance = 1;
3930                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3931                                 active_balance = 1;
3932                         }
3933                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3934                         if (active_balance)
3935                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3936
3937                         /*
3938                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3939                          * counter.
3940                          */
3941                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3942                 }
3943         } else
3944                 sd->nr_balance_failed = 0;
3945
3946         if (likely(!active_balance)) {
3947                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3948                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3949         } else {
3950                 /*
3951                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3952                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3953                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3954                  * move_tasks).
3955                  */
3956                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3957                         sd->balance_interval *= 2;
3958         }
3959
3960         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3961             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3962                 ld_moved = -1;
3963
3964         goto out;
3965
3966 out_balanced:
3967         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3968
3969         sd->nr_balance_failed = 0;
3970
3971 out_one_pinned:
3972         /* tune up the balancing interval */
3973         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3974                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3975                 sd->balance_interval *= 2;
3976
3977         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3978             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3979                 ld_moved = -1;
3980         else
3981                 ld_moved = 0;
3982 out:
3983         if (ld_moved)
3984                 update_shares(sd);
3985         return ld_moved;
3986 }
3987
3988 /*
3989  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3990  * tasks if there is an imbalance.
3991  *
3992  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3993  * this_rq is locked.
3994  */
3995 static int
3996 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3997                         struct cpumask *cpus)
3998 {
3999         struct sched_group *group;
4000         struct rq *busiest = NULL;
4001         unsigned long imbalance;
4002         int ld_moved = 0;
4003         int sd_idle = 0;
4004         int all_pinned = 0;
4005
4006         cpumask_setall(cpus);
4007
4008         /*
4009          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4010          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4011          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4012          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4013          */
4014         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4015             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4016                 sd_idle = 1;
4017
4018         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4019 redo:
4020         update_shares_locked(this_rq, sd);
4021         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4022                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4023         if (!group) {
4024                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4025                 goto out_balanced;
4026         }
4027
4028         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4029         if (!busiest) {
4030                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4031                 goto out_balanced;
4032         }
4033
4034         BUG_ON(busiest == this_rq);
4035
4036         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4037
4038         ld_moved = 0;
4039         if (busiest->nr_running > 1) {
4040                 /* Attempt to move tasks */
4041                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4042                 /* this_rq->clock is already updated */
4043                 update_rq_clock(busiest);
4044                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4045                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4046                                         &all_pinned);
4047                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4048
4049                 if (unlikely(all_pinned)) {
4050                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4051                         if (!cpumask_empty(cpus))
4052                                 goto redo;
4053                 }
4054         }
4055
4056         if (!ld_moved) {
4057                 int active_balance = 0;
4058
4059                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4060                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4061                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4062                         return -1;
4063
4064                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4065                         return -1;
4066
4067                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4068                         return -1;
4069
4070                 /*
4071                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4072                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4073                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4074                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4075                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4076                  *
4077                  * The package power saving logic comes from
4078                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4079                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4080                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4081                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4082                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4083                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4084                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4085                  *
4086                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4087                  * will be more than one task in the source run queue and
4088                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4089                  * active balance code will not be triggered.
4090                  */
4091
4092                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4093                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4094
4095                 /*
4096                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4097                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4098                  */
4099                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4100                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4101                         all_pinned = 1;
4102                         return ld_moved;
4103                 }
4104
4105                 if (!busiest->active_balance) {
4106                         busiest->active_balance = 1;
4107                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4108                         active_balance = 1;
4109                 }
4110
4111                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4112                 /*
4113                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4114                  */
4115                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4116                 if (active_balance)
4117                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4118                 spin_lock(&this_rq->lock);
4119
4120         } else
4121                 sd->nr_balance_failed = 0;
4122
4123         update_shares_locked(this_rq, sd);
4124         return ld_moved;
4125
4126 out_balanced:
4127         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4128         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4129             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4130                 return -1;
4131         sd->nr_balance_failed = 0;
4132
4133         return 0;
4134 }
4135
4136 /*
4137  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4138  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4139  */
4140 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4141 {
4142         struct sched_domain *sd;
4143         int pulled_task = 0;
4144         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4145         cpumask_var_t tmpmask;
4146
4147         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
4148                 return;
4149
4150         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4151                 unsigned long interval;
4152
4153                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4154                         continue;
4155
4156                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4157                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4158                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4159                                                            sd, tmpmask);
4160
4161                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4162                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4163                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4164                 if (pulled_task)
4165                         break;
4166         }
4167         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4168                 /*
4169                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4170                  * a busy processor. So reset next_balance.
4171                  */
4172                 this_rq->next_balance = next_balance;
4173         }
4174         free_cpumask_var(tmpmask);
4175 }
4176
4177 /*
4178  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4179  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4180  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4181  * logical imbalances.
4182  *
4183  * Called with busiest_rq locked.
4184  */
4185 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4186 {
4187         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4188         struct sched_domain *sd;
4189         struct rq *target_rq;
4190
4191         /* Is there any task to move? */
4192         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4193                 return;
4194
4195         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4196
4197         /*
4198          * This condition is "impossible", if it occurs
4199          * we need to fix it. Originally reported by
4200          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4201          */
4202         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4203
4204         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4205         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4206         update_rq_clock(busiest_rq);
4207         update_rq_clock(target_rq);
4208
4209         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4210         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4211                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4212                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4213                                 break;
4214         }
4215
4216         if (likely(sd)) {
4217                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4218
4219                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4220                                   sd, CPU_IDLE))
4221                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4222                 else
4223                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4224         }
4225         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4226 }
4227
4228 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4229 static struct {
4230         atomic_t load_balancer;
4231         cpumask_var_t cpu_mask;
4232 } nohz ____cacheline_aligned = {
4233         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4234 };
4235
4236 /*
4237  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4238  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4239  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4240  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4241  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4242  * arrives...
4243  *
4244  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4245  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4246  * nohz.cpu_mask..
4247  *
4248  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4249  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4250  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4251  * there is no need for ilb owner.
4252  *
4253  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4254  * next busy scheduler_tick()
4255  */
4256 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4257 {
4258         int cpu = smp_processor_id();
4259
4260         if (stop_tick) {
4261                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4262
4263                 if (!cpu_active(cpu)) {
4264                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4265                                 return 0;
4266
4267                         /*
4268                          * If we are going offline and still the leader,
4269                          * give up!
4270                          */
4271                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4272                                 BUG();
4273
4274                         return 0;
4275                 }
4276
4277                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4278
4279                 /* time for ilb owner also to sleep */
4280                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4281                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4282                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4283                         return 0;
4284                 }
4285
4286                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4287                         /* make me the ilb owner */
4288                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4289                                 return 1;
4290                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4291                         return 1;
4292         } else {
4293                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4294                         return 0;
4295
4296                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4297
4298                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4299                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4300                                 BUG();
4301         }
4302         return 0;
4303 }
4304 #endif
4305
4306 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4307
4308 /*
4309  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4310  * and initiates a balancing operation if so.
4311  *
4312  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4313  */
4314 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4315 {
4316         int balance = 1;
4317         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4318         unsigned long interval;
4319         struct sched_domain *sd;
4320         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4321         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4322         int update_next_balance = 0;
4323         int need_serialize;
4324         cpumask_var_t tmp;
4325
4326         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4327         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4328                 return;
4329
4330         for_each_domain(cpu, sd) {
4331                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4332                         continue;
4333
4334                 interval = sd->balance_interval;
4335                 if (idle != CPU_IDLE)
4336                         interval *= sd->busy_factor;
4337
4338                 /* scale ms to jiffies */
4339                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4340                 if (unlikely(!interval))
4341                         interval = 1;
4342                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4343                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4344
4345                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4346
4347                 if (need_serialize) {
4348                         if (!spin_trylock(&balancing))
4349                                 goto out;
4350                 }
4351
4352                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4353                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4354                                 /*
4355                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4356                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4357                                  * not idle.
4358                                  */
4359                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4360                         }
4361                         sd->last_balance = jiffies;
4362                 }
4363                 if (need_serialize)
4364                         spin_unlock(&balancing);
4365 out:
4366                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4367                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4368                         update_next_balance = 1;
4369                 }
4370
4371                 /*
4372                  * Stop the load balance at this level. There is another
4373                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4374                  * actively.
4375                  */
4376                 if (!balance)
4377                         break;
4378         }
4379
4380         /*
4381          * next_balance will be updated only when there is a need.
4382          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4383          * updated.
4384          */
4385         if (likely(update_next_balance))
4386                 rq->next_balance = next_balance;
4387
4388         free_cpumask_var(tmp);
4389 }
4390
4391 /*
4392  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4393  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4394  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4395  */
4396 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4397 {
4398         int this_cpu = smp_processor_id();
4399         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4400         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4401                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4402
4403         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4404
4405 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4406         /*
4407          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4408          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4409          * stopped.
4410          */
4411         if (this_rq->idle_at_tick &&
4412             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4413                 struct rq *rq;
4414                 int balance_cpu;
4415
4416                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4417                         if (balance_cpu == this_cpu)
4418                                 continue;
4419
4420                         /*
4421                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4422                          * work being done for other cpus. Next load
4423                          * balancing owner will pick it up.
4424                          */
4425                         if (need_resched())
4426                                 break;
4427
4428                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4429
4430                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4431                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4432                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4433                 }
4434         }
4435 #endif
4436 }
4437
4438 static inline int on_null_domain(int cpu)
4439 {
4440         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4441 }
4442
4443 /*
4444  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4445  *
4446  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4447  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4448  * if the whole system is idle.
4449  */
4450 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4451 {
4452 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4453         /*
4454          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4455          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4456          * load balancer.
4457          */
4458         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4459                 rq->in_nohz_recently = 0;
4460
4461                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4462                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4463                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4464                 }
4465
4466                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4467                         /*
4468                          * simple selection for now: Nominate the
4469                          * first cpu in the nohz list to be the next
4470                          * ilb owner.
4471                          *
4472                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4473                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4474                          */
4475                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4476
4477                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4478                                 resched_cpu(ilb);
4479                 }
4480         }
4481
4482         /*
4483          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4484          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4485          */
4486         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4487             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4488                 resched_cpu(cpu);
4489                 return;
4490         }
4491
4492         /*
4493          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4494          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4495          */
4496         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4497             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4498                 return;
4499 #endif
4500         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4501         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4502             likely(!on_null_domain(cpu)))
4503                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4504 }
4505
4506 #else   /* CONFIG_SMP */
4507
4508 /*
4509  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4510  */
4511 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4512 {
4513 }
4514
4515 #endif
4516
4517 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4518
4519 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4520
4521 /*
4522  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4523  * @p in case that task is currently running.
4524  */
4525 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4526 {
4527         unsigned long flags;
4528         struct rq *rq;
4529         u64 ns = 0;
4530
4531         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4532
4533         if (task_current(rq, p)) {
4534                 u64 delta_exec;
4535
4536                 update_rq_clock(rq);
4537                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4538                 if ((s64)delta_exec > 0)
4539                         ns = delta_exec;
4540         }
4541
4542         task_rq_unlock(rq, &flags);
4543
4544         return ns;
4545 }
4546
4547 /*
4548  * Account user cpu time to a process.
4549  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4550  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4551  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4552  */
4553 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4554                        cputime_t cputime_scaled)
4555 {
4556         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4557         cputime64_t tmp;
4558
4559         /* Add user time to process. */
4560         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4561         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4562         account_group_user_time(p, cputime);
4563
4564         /* Add user time to cpustat. */
4565         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4566         if (TASK_NICE(p) > 0)
4567                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4568         else
4569                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4570         /* Account for user time used */
4571         acct_update_integrals(p);
4572 }
4573
4574 /*
4575  * Account guest cpu time to a process.
4576  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4577  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4578  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4579  */
4580 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4581                                cputime_t cputime_scaled)
4582 {
4583         cputime64_t tmp;
4584         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4585
4586         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4587
4588         /* Add guest time to process. */
4589         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4590         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4591         account_group_user_time(p, cputime);
4592         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4593
4594         /* Add guest time to cpustat. */
4595         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4596         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4597 }
4598
4599 /*
4600  * Account system cpu time to a process.
4601  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4602  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4603  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4604  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4605  */
4606 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4607                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4608 {
4609         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4610         cputime64_t tmp;
4611
4612         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4613                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4614                 return;
4615         }
4616
4617         /* Add system time to process. */
4618         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4619         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4620         account_group_system_time(p, cputime);
4621
4622         /* Add system time to cpustat. */
4623         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4624         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4625                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4626         else if (softirq_count())
4627                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4628         else
4629                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4630
4631         /* Account for system time used */
4632         acct_update_integrals(p);
4633 }
4634
4635 /*
4636  * Account for involuntary wait time.
4637  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4638  */
4639 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4640 {
4641         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4642         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4643
4644         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4645 }
4646
4647 /*
4648  * Account for idle time.
4649  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4650  */
4651 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4652 {
4653         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4654         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4655         struct rq *rq = this_rq();
4656
4657         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4658                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4659         else
4660                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4661 }
4662
4663 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4664
4665 /*
4666  * Account a single tick of cpu time.
4667  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4668  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4669  */
4670 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4671 {
4672         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4673         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4674         struct rq *rq = this_rq();
4675
4676         if (user_tick)
4677                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4678         else if (p != rq->idle)
4679                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4680                                     one_jiffy_scaled);
4681         else
4682                 account_idle_time(one_jiffy);
4683 }
4684
4685 /*
4686  * Account multiple ticks of steal time.
4687  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4688  * @ticks: number of stolen ticks
4689  */
4690 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4691 {
4692         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4693 }
4694
4695 /*
4696  * Account multiple ticks of idle time.
4697  * @ticks: number of stolen ticks
4698  */
4699 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4700 {
4701         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4702 }
4703
4704 #endif
4705
4706 /*
4707  * Use precise platform statistics if available:
4708  */
4709 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4710 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4711 {
4712         return p->utime;
4713 }
4714
4715 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4716 {
4717         return p->stime;
4718 }
4719 #else
4720 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4721 {
4722         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4723                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4724         u64 temp;
4725
4726         /*
4727          * Use CFS's precise accounting:
4728          */
4729         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4730
4731         if (total) {
4732                 temp *= utime;
4733                 do_div(temp, total);
4734         }
4735         utime = (clock_t)temp;
4736
4737         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4738         return p->prev_utime;
4739 }
4740
4741 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4742 {
4743         clock_t stime;
4744
4745         /*
4746          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4747          * the total, to make sure the total observed by userspace
4748          * grows monotonically - apps rely on that):
4749          */
4750         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4751                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4752
4753         if (stime >= 0)
4754                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4755
4756         return p->prev_stime;
4757 }
4758 #endif
4759
4760 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4761 {
4762         return p->gtime;
4763 }
4764
4765 /*
4766  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4767  * We call it with interrupts disabled.
4768  *
4769  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4770  * timeslices.
4771  */
4772 void scheduler_tick(void)
4773 {
4774         int cpu = smp_processor_id();
4775         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4776         struct task_struct *curr = rq->curr;
4777
4778         sched_clock_tick();
4779
4780         spin_lock(&rq->lock);
4781         update_rq_clock(rq);
4782         update_cpu_load(rq);
4783         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4784         spin_unlock(&rq->lock);
4785
4786 #ifdef CONFIG_SMP
4787         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4788         trigger_load_balance(rq, cpu);
4789 #endif
4790 }
4791
4792 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4793                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4794
4795 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4796 {
4797         if (in_lock_functions(addr)) {
4798                 addr = CALLER_ADDR2;
4799                 if (in_lock_functions(addr))
4800                         addr = CALLER_ADDR3;
4801         }
4802         return addr;
4803 }
4804
4805 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4806 {
4807 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4808         /*
4809          * Underflow?
4810          */
4811         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4812                 return;
4813 #endif
4814         preempt_count() += val;
4815 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4816         /*
4817          * Spinlock count overflowing soon?
4818          */
4819         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4820                                 PREEMPT_MASK - 10);
4821 #endif
4822         if (preempt_count() == val)
4823                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4824 }
4825 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4826
4827 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4828 {
4829 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4830         /*
4831          * Underflow?
4832          */
4833         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4834                 return;
4835         /*
4836          * Is the spinlock portion underflowing?
4837          */
4838         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4839                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4840                 return;
4841 #endif
4842
4843         if (preempt_count() == val)
4844                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4845         preempt_count() -= val;
4846 }
4847 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4848
4849 #endif
4850
4851 /*
4852  * Print scheduling while atomic bug:
4853  */
4854 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4855 {
4856         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4857
4858         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4859                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4860
4861         debug_show_held_locks(prev);
4862         print_modules();
4863         if (irqs_disabled())
4864                 print_irqtrace_events(prev);
4865
4866         if (regs)
4867                 show_regs(regs);
4868         else
4869                 dump_stack();
4870 }
4871
4872 /*
4873  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4874  */
4875 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4876 {
4877         /*
4878          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4879          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4880          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4881          */
4882         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4883                 __schedule_bug(prev);
4884
4885         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4886
4887         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4888 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4889         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4890                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4891                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4892         }
4893 #endif
4894 }
4895
4896 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4897 {
4898         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4899                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4900
4901                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4902                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4903
4904                 /*
4905                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4906                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4907                  * the avg_overlap on preemption.
4908                  *
4909                  * We use the average preemption runtime because that
4910                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4911                  * build up.
4912                  */
4913                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4914         }
4915         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4916 }
4917
4918 /*
4919  * Pick up the highest-prio task:
4920  */
4921 static inline struct task_struct *
4922 pick_next_task(struct rq *rq)
4923 {
4924         const struct sched_class *class;
4925         struct task_struct *p;
4926
4927         /*
4928          * Optimization: we know that if all tasks are in
4929          * the fair class we can call that function directly:
4930          */
4931         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4932                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4933                 if (likely(p))
4934                         return p;
4935         }
4936
4937         class = sched_class_highest;
4938         for ( ; ; ) {
4939                 p = class->pick_next_task(rq);
4940                 if (p)
4941                         return p;
4942                 /*
4943                  * Will never be NULL as the idle class always
4944                  * returns a non-NULL p:
4945                  */
4946                 class = class->next;
4947         }
4948 }
4949
4950 /*
4951  * schedule() is the main scheduler function.
4952  */
4953 asmlinkage void __sched __schedule(void)
4954 {
4955         struct task_struct *prev, *next;
4956         unsigned long *switch_count;
4957         struct rq *rq;
4958         int cpu;
4959
4960         cpu = smp_processor_id();
4961         rq = cpu_rq(cpu);
4962         rcu_qsctr_inc(cpu);
4963         prev = rq->curr;
4964         switch_count = &prev->nivcsw;
4965
4966         release_kernel_lock(prev);
4967 need_resched_nonpreemptible:
4968
4969         schedule_debug(prev);
4970
4971         if (sched_feat(HRTICK))
4972                 hrtick_clear(rq);
4973
4974         spin_lock_irq(&rq->lock);
4975         update_rq_clock(rq);
4976         clear_tsk_need_resched(prev);
4977
4978         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4979                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4980                         prev->state = TASK_RUNNING;
4981                 else
4982                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4983                 switch_count = &prev->nvcsw;
4984         }
4985
4986 #ifdef CONFIG_SMP
4987         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4988                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4989 #endif
4990
4991         if (unlikely(!rq->nr_running))
4992                 idle_balance(cpu, rq);
4993
4994         put_prev_task(rq, prev);
4995         next = pick_next_task(rq);
4996
4997         if (likely(prev != next)) {
4998                 sched_info_switch(prev, next);
4999
5000                 rq->nr_switches++;
5001                 rq->curr = next;
5002                 ++*switch_count;
5003
5004                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5005                 /*
5006                  * the context switch might have flipped the stack from under
5007                  * us, hence refresh the local variables.
5008                  */
5009                 cpu = smp_processor_id();
5010                 rq = cpu_rq(cpu);
5011         } else
5012                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5013
5014         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5015                 goto need_resched_nonpreemptible;
5016 }
5017
5018 asmlinkage void __sched schedule(void)
5019 {
5020 need_resched:
5021         preempt_disable();
5022         __schedule();
5023         preempt_enable_no_resched();
5024         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
5025                 goto need_resched;
5026 }
5027 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5028
5029 #ifdef CONFIG_SMP
5030 /*
5031  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5032  * access and not reliable.
5033  */
5034 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5035 {
5036         unsigned int cpu;
5037         struct rq *rq;
5038
5039         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5040                 return 0;
5041
5042 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5043         /*
5044          * Need to access the cpu field knowing that
5045          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5046          * the mutex owner just released it and exited.
5047          */
5048         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5049                 goto out;
5050 #else
5051         cpu = owner->cpu;
5052 #endif
5053
5054         /*
5055          * Even if the access succeeded (likely case),
5056          * the cpu field may no longer be valid.
5057          */
5058         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5059                 goto out;
5060
5061         /*
5062          * We need to validate that we can do a
5063          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5064          */
5065         if (!cpu_online(cpu))
5066                 goto out;
5067
5068         rq = cpu_rq(cpu);
5069
5070         for (;;) {
5071                 /*
5072                  * Owner changed, break to re-assess state.
5073                  */
5074                 if (lock->owner != owner)
5075                         break;
5076
5077                 /*
5078                  * Is that owner really running on that cpu?
5079                  */
5080                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5081                         return 0;
5082
5083                 cpu_relax();
5084         }
5085 out:
5086         return 1;
5087 }
5088 #endif
5089
5090 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5091 /*
5092  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5093  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5094  * occur there and call schedule directly.
5095  */
5096 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5097 {
5098         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5099
5100         /*
5101          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5102          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5103          */
5104         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5105                 return;
5106
5107         do {
5108                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5109                 schedule();
5110                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5111
5112                 /*
5113                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5114                  * between schedule and now.
5115                  */
5116                 barrier();
5117         } while (need_resched());
5118 }
5119 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5120
5121 /*
5122  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5123  * off of irq context.
5124  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5125  * protect us against recursive calling from irq.
5126  */
5127 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5128 {
5129         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5130
5131         /* Catch callers which need to be fixed */
5132         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5133
5134         do {
5135                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5136                 local_irq_enable();
5137                 schedule();
5138                 local_irq_disable();
5139                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5140
5141                 /*
5142                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5143                  * between schedule and now.
5144                  */
5145                 barrier();
5146         } while (need_resched());
5147 }
5148
5149 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5150
5151 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5152                           void *key)
5153 {
5154         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5155 }
5156 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5157
5158 /*
5159  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5160  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5161  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5162  *
5163  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5164  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5165  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5166  */
5167 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5168                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5169 {
5170         wait_queue_t *curr, *next;
5171
5172         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5173                 unsigned flags = curr->flags;
5174
5175                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5176                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5177                         break;
5178         }
5179 }
5180
5181 /**
5182  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5183  * @q: the waitqueue
5184  * @mode: which threads
5185  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5186  * @key: is directly passed to the wakeup function
5187  */
5188 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5189                         int nr_exclusive, void *key)
5190 {
5191         unsigned long flags;
5192
5193         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5194         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5195         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5196 }
5197 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5198
5199 /*
5200  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5201  */
5202 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5203 {
5204         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5205 }
5206
5207 /**
5208  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
5209  * @q: the waitqueue
5210  * @mode: which threads
5211  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5212  *
5213  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5214  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5215  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5216  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5217  *
5218  * On UP it can prevent extra preemption.
5219  */
5220 void
5221 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5222 {
5223         unsigned long flags;
5224         int sync = 1;
5225
5226         if (unlikely(!q))
5227                 return;
5228
5229         if (unlikely(!nr_exclusive))
5230                 sync = 0;
5231
5232         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5233         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
5234         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5235 }
5236 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5237
5238 /**
5239  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5240  * @x:  holds the state of this particular completion
5241  *
5242  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5243  * awakened in the same order in which they were queued.
5244  *
5245  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5246  */
5247 void complete(struct completion *x)
5248 {
5249         unsigned long flags;
5250
5251         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5252         x->done++;
5253         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5254         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5255 }
5256 EXPORT_SYMBOL(complete);
5257
5258 /**
5259  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5260  * @x:  holds the state of this particular completion
5261  *
5262  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5263  */
5264 void complete_all(struct completion *x)
5265 {
5266         unsigned long flags;
5267
5268         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5269         x->done += UINT_MAX/2;
5270         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5271         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5272 }
5273 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5274
5275 static inline long __sched
5276 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5277 {
5278         if (!x->done) {
5279                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5280
5281                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5282                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5283                 do {
5284                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5285                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5286                                 break;
5287                         }
5288                         __set_current_state(state);
5289                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5290                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5291                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5292                 } while (!x->done && timeout);
5293                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5294                 if (!x->done)
5295                         return timeout;
5296         }
5297         x->done--;
5298         return timeout ?: 1;
5299 }
5300
5301 static long __sched
5302 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5303 {
5304         might_sleep();
5305
5306         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5307         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5308         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5309         return timeout;
5310 }
5311
5312 /**
5313  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5314  * @x:  holds the state of this particular completion
5315  *
5316  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5317  * interruptible and there is no timeout.
5318  *
5319  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5320  * and interrupt capability. Also see complete().
5321  */
5322 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5323 {
5324         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5325 }
5326 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5327
5328 /**
5329  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5330  * @x:  holds the state of this particular completion
5331  * @timeout:  timeout value in jiffies
5332  *
5333  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5334  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5335  * interruptible.
5336  */
5337 unsigned long __sched
5338 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5339 {
5340         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5341 }
5342 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5343
5344 /**
5345  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5346  * @x:  holds the state of this particular completion
5347  *
5348  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5349  * interruptible.
5350  */
5351 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5352 {
5353         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5354         if (t == -ERESTARTSYS)
5355                 return t;
5356         return 0;
5357 }
5358 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5359
5360 /**
5361  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5362  * @x:  holds the state of this particular completion
5363  * @timeout:  timeout value in jiffies
5364  *
5365  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5366  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5367  */
5368 unsigned long __sched
5369 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5370                                           unsigned long timeout)
5371 {
5372         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5373 }
5374 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5375
5376 /**
5377  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5378  * @x:  holds the state of this particular completion
5379  *
5380  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5381  * interrupted by a kill signal.
5382  */
5383 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5384 {
5385         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5386         if (t == -ERESTARTSYS)
5387                 return t;
5388         return 0;
5389 }
5390 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5391
5392 /**
5393  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5394  *      @x:     completion structure
5395  *
5396  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5397  *               1 if a decrement succeeded.
5398  *
5399  *      If a completion is being used as a counting completion,
5400  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5401  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5402  *      is protecting is not available.
5403  */
5404 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5405 {
5406         int ret = 1;
5407
5408         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5409         if (!x->done)
5410                 ret = 0;
5411         else
5412                 x->done--;
5413         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5414         return ret;
5415 }
5416 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5417
5418 /**
5419  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5420  *      @x:     completion structure
5421  *
5422  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5423  *               1 if there are no waiters.
5424  *
5425  */
5426 bool completion_done(struct completion *x)
5427 {
5428         int ret = 1;
5429
5430         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5431         if (!x->done)
5432                 ret = 0;
5433         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5434         return ret;
5435 }
5436 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5437
5438 static long __sched
5439 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5440 {
5441         unsigned long flags;
5442         wait_queue_t wait;
5443
5444         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5445
5446         __set_current_state(state);
5447
5448         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5449         __add_wait_queue(q, &wait);
5450         spin_unlock(&q->lock);
5451         timeout = schedule_timeout(timeout);
5452         spin_lock_irq(&q->lock);
5453         __remove_wait_queue(q, &wait);
5454         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5455
5456         return timeout;
5457 }
5458
5459 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5460 {
5461         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5462 }
5463 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5464
5465 long __sched
5466 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5467 {
5468         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5469 }
5470 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5471
5472 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5473 {
5474         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5475 }
5476 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5477
5478 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5479 {
5480         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5481 }
5482 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5483
5484 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5485
5486 /*
5487  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5488  * @p: task
5489  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5490  *
5491  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5492  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5493  *
5494  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5495  */
5496 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5497 {
5498         unsigned long flags;
5499         int oldprio, on_rq, running;
5500         struct rq *rq;
5501         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5502
5503         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5504
5505         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5506         update_rq_clock(rq);
5507
5508         oldprio = p->prio;
5509         on_rq = p->se.on_rq;
5510         running = task_current(rq, p);
5511         if (on_rq)
5512                 dequeue_task(rq, p, 0);
5513         if (running)
5514                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5515
5516         if (rt_prio(prio))
5517                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5518         else
5519                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5520
5521         p->prio = prio;
5522
5523         if (running)
5524                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5525         if (on_rq) {
5526                 enqueue_task(rq, p, 0);
5527
5528                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5529         }
5530         task_rq_unlock(rq, &flags);
5531 }
5532
5533 #endif
5534
5535 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5536 {
5537         int old_prio, delta, on_rq;
5538         unsigned long flags;
5539         struct rq *rq;
5540
5541         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5542                 return;
5543         /*
5544          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5545          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5546          */
5547         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5548         update_rq_clock(rq);
5549         /*
5550          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5551          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5552          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5553          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5554          */
5555         if (task_has_rt_policy(p)) {
5556                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5557                 goto out_unlock;
5558         }
5559         on_rq = p->se.on_rq;
5560         if (on_rq)
5561                 dequeue_task(rq, p, 0);
5562
5563         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5564         set_load_weight(p);
5565         old_prio = p->prio;
5566         p->prio = effective_prio(p);
5567         delta = p->prio - old_prio;
5568
5569         if (on_rq) {
5570                 enqueue_task(rq, p, 0);
5571                 /*
5572                  * If the task increased its priority or is running and
5573                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5574                  */
5575                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5576                         resched_task(rq->curr);
5577         }
5578 out_unlock:
5579         task_rq_unlock(rq, &flags);
5580 }
5581 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5582
5583 /*
5584  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5585  * @p: task
5586  * @nice: nice value
5587  */
5588 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5589 {
5590         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5591         int nice_rlim = 20 - nice;
5592
5593         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5594                 capable(CAP_SYS_NICE));
5595 }
5596
5597 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5598
5599 /*
5600  * sys_nice - change the priority of the current process.
5601  * @increment: priority increment
5602  *
5603  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5604  * does similar things.
5605  */
5606 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5607 {
5608         long nice, retval;
5609
5610         /*
5611          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5612          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5613          * and we have a single winner.
5614          */
5615         if (increment < -40)
5616                 increment = -40;
5617         if (increment > 40)
5618                 increment = 40;
5619
5620         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5621         if (nice < -20)
5622                 nice = -20;
5623         if (nice > 19)
5624                 nice = 19;
5625
5626         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5627                 return -EPERM;
5628
5629         retval = security_task_setnice(current, nice);
5630         if (retval)
5631                 return retval;
5632
5633         set_user_nice(current, nice);
5634         return 0;
5635 }
5636
5637 #endif
5638
5639 /**
5640  * task_prio - return the priority value of a given task.
5641  * @p: the task in question.
5642  *
5643  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5644  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5645  * around 0, value goes from -16 to +15.
5646  */
5647 int task_prio(const struct task_struct *p)
5648 {
5649         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5650 }
5651
5652 /**
5653  * task_nice - return the nice value of a given task.
5654  * @p: the task in question.
5655  */
5656 int task_nice(const struct task_struct *p)
5657 {
5658         return TASK_NICE(p);
5659 }
5660 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5661
5662 /**
5663  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5664  * @cpu: the processor in question.
5665  */
5666 int idle_cpu(int cpu)
5667 {
5668         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5669 }
5670
5671 /**
5672  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5673  * @cpu: the processor in question.
5674  */
5675 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5676 {
5677         return cpu_rq(cpu)->idle;
5678 }
5679
5680 /**
5681  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5682  * @pid: the pid in question.
5683  */
5684 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5685 {
5686         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5687 }
5688
5689 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5690 static void
5691 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5692 {
5693         BUG_ON(p->se.on_rq);
5694
5695         p->policy = policy;
5696         switch (p->policy) {
5697         case SCHED_NORMAL:
5698         case SCHED_BATCH:
5699         case SCHED_IDLE:
5700                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5701                 break;
5702         case SCHED_FIFO:
5703         case SCHED_RR:
5704                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5705                 break;
5706         }
5707
5708         p->rt_priority = prio;
5709         p->normal_prio = normal_prio(p);
5710         /* we are holding p->pi_lock already */
5711         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5712         set_load_weight(p);
5713 }
5714
5715 /*
5716  * check the target process has a UID that matches the current process's
5717  */
5718 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5719 {
5720         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5721         bool match;
5722
5723         rcu_read_lock();
5724         pcred = __task_cred(p);
5725         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5726                  cred->euid == pcred->uid);
5727         rcu_read_unlock();
5728         return match;
5729 }
5730
5731 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5732                                 struct sched_param *param, bool user)
5733 {
5734         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5735         unsigned long flags;
5736         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5737         struct rq *rq;
5738
5739         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5740         BUG_ON(in_interrupt());
5741 recheck:
5742         /* double check policy once rq lock held */
5743         if (policy < 0)
5744                 policy = oldpolicy = p->policy;
5745         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5746                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5747                         policy != SCHED_IDLE)
5748                 return -EINVAL;
5749         /*
5750          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5751          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5752          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5753          */
5754         if (param->sched_priority < 0 ||
5755             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5756             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5757                 return -EINVAL;
5758         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5759                 return -EINVAL;
5760
5761         /*
5762          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5763          */
5764         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5765                 if (rt_policy(policy)) {
5766                         unsigned long rlim_rtprio;
5767
5768                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5769                                 return -ESRCH;
5770                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5771                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5772
5773                         /* can't set/change the rt policy */
5774                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5775                                 return -EPERM;
5776
5777                         /* can't increase priority */
5778                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5779                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5780                                 return -EPERM;
5781                 }
5782                 /*
5783                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5784                  * move out of SCHED_IDLE either:
5785                  */
5786                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5787                         return -EPERM;
5788
5789                 /* can't change other user's priorities */
5790                 if (!check_same_owner(p))
5791                         return -EPERM;
5792         }
5793
5794         if (user) {
5795 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5796                 /*
5797                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5798                  * assigned.
5799                  */
5800                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5801                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5802                         return -EPERM;
5803 #endif
5804
5805                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5806                 if (retval)
5807                         return retval;
5808         }
5809
5810         /*
5811          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5812          * changing the priority of the task:
5813          */
5814         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5815         /*
5816          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5817          * runqueue lock must be held.
5818          */
5819         rq = __task_rq_lock(p);
5820         /* recheck policy now with rq lock held */
5821         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5822                 policy = oldpolicy = -1;
5823                 __task_rq_unlock(rq);
5824                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5825                 goto recheck;
5826         }
5827         update_rq_clock(rq);
5828         on_rq = p->se.on_rq;
5829         running = task_current(rq, p);
5830         if (on_rq)
5831                 deactivate_task(rq, p, 0);
5832         if (running)
5833                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5834
5835         oldprio = p->prio;
5836         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5837
5838         if (running)
5839                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5840         if (on_rq) {
5841                 activate_task(rq, p, 0);
5842
5843                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5844         }
5845         __task_rq_unlock(rq);
5846         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5847
5848         rt_mutex_adjust_pi(p);
5849
5850         return 0;
5851 }
5852
5853 /**
5854  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5855  * @p: the task in question.
5856  * @policy: new policy.
5857  * @param: structure containing the new RT priority.
5858  *
5859  * NOTE that the task may be already dead.
5860  */
5861 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5862                        struct sched_param *param)
5863 {
5864         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5865 }
5866 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5867
5868 /**
5869  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5870  * @p: the task in question.
5871  * @policy: new policy.
5872  * @param: structure containing the new RT priority.
5873  *
5874  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5875  * current context has permission.  For example, this is needed in
5876  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5877  * but our caller might not have that capability.
5878  */
5879 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5880                                struct sched_param *param)
5881 {
5882         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5883 }
5884
5885 static int
5886 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5887 {
5888         struct sched_param lparam;
5889         struct task_struct *p;
5890         int retval;
5891
5892         if (!param || pid < 0)
5893                 return -EINVAL;
5894         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5895                 return -EFAULT;
5896
5897         rcu_read_lock();
5898         retval = -ESRCH;
5899         p = find_process_by_pid(pid);
5900         if (p != NULL)
5901                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5902         rcu_read_unlock();
5903
5904         return retval;
5905 }
5906
5907 /**
5908  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5909  * @pid: the pid in question.
5910  * @policy: new policy.
5911  * @param: structure containing the new RT priority.
5912  */
5913 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5914                 struct sched_param __user *, param)
5915 {
5916         /* negative values for policy are not valid */
5917         if (policy < 0)
5918                 return -EINVAL;
5919
5920         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5921 }
5922
5923 /**
5924  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5925  * @pid: the pid in question.
5926  * @param: structure containing the new RT priority.
5927  */
5928 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5929 {
5930         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5931 }
5932
5933 /**
5934  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5935  * @pid: the pid in question.
5936  */
5937 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5938 {
5939         struct task_struct *p;
5940         int retval;
5941
5942         if (pid < 0)
5943                 return -EINVAL;
5944
5945         retval = -ESRCH;
5946         read_lock(&tasklist_lock);
5947         p = find_process_by_pid(pid);
5948         if (p) {
5949                 retval = security_task_getscheduler(p);
5950                 if (!retval)
5951                         retval = p->policy;
5952         }
5953         read_unlock(&tasklist_lock);
5954         return retval;
5955 }
5956
5957 /**
5958  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5959  * @pid: the pid in question.
5960  * @param: structure containing the RT priority.
5961  */
5962 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5963 {
5964         struct sched_param lp;
5965         struct task_struct *p;
5966         int retval;
5967
5968         if (!param || pid < 0)
5969                 return -EINVAL;
5970
5971         read_lock(&tasklist_lock);
5972         p = find_process_by_pid(pid);
5973         retval = -ESRCH;
5974         if (!p)
5975                 goto out_unlock;
5976
5977         retval = security_task_getscheduler(p);
5978         if (retval)
5979                 goto out_unlock;
5980
5981         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5982         read_unlock(&tasklist_lock);
5983
5984         /*
5985          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5986          */
5987         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5988
5989         return retval;
5990
5991 out_unlock:
5992         read_unlock(&tasklist_lock);
5993         return retval;
5994 }
5995
5996 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5997 {
5998         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5999         struct task_struct *p;
6000         int retval;
6001
6002         get_online_cpus();
6003         read_lock(&tasklist_lock);
6004
6005         p = find_process_by_pid(pid);
6006         if (!p) {
6007                 read_unlock(&tasklist_lock);
6008                 put_online_cpus();
6009                 return -ESRCH;
6010         }
6011
6012         /*
6013          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6014          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6015          * usage count and then drop tasklist_lock.
6016          */
6017         get_task_struct(p);
6018         read_unlock(&tasklist_lock);
6019
6020         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6021                 retval = -ENOMEM;
6022                 goto out_put_task;
6023         }
6024         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6025                 retval = -ENOMEM;
6026                 goto out_free_cpus_allowed;
6027         }
6028         retval = -EPERM;
6029         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6030                 goto out_unlock;
6031
6032         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6033         if (retval)
6034                 goto out_unlock;
6035
6036         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6037         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6038  again:
6039         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6040
6041         if (!retval) {
6042                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6043                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6044                         /*
6045                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6046                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6047                          * cpuset's cpus_allowed
6048                          */
6049                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6050                         goto again;
6051                 }
6052         }
6053 out_unlock:
6054         free_cpumask_var(new_mask);
6055 out_free_cpus_allowed:
6056         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6057 out_put_task:
6058         put_task_struct(p);
6059         put_online_cpus();
6060         return retval;
6061 }
6062
6063 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6064                              struct cpumask *new_mask)
6065 {
6066         if (len < cpumask_size())
6067                 cpumask_clear(new_mask);
6068         else if (len > cpumask_size())
6069                 len = cpumask_size();
6070
6071         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6072 }
6073
6074 /**
6075  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6076  * @pid: pid of the process
6077  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6078  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6079  */
6080 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6081                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6082 {
6083         cpumask_var_t new_mask;
6084         int retval;
6085
6086         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6087                 return -ENOMEM;
6088
6089         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6090         if (retval == 0)
6091                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6092         free_cpumask_var(new_mask);
6093         return retval;
6094 }
6095
6096 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6097 {
6098         struct task_struct *p;
6099         int retval;
6100
6101         get_online_cpus();
6102         read_lock(&tasklist_lock);
6103
6104         retval = -ESRCH;
6105         p = find_process_by_pid(pid);
6106         if (!p)
6107                 goto out_unlock;
6108
6109         retval = security_task_getscheduler(p);
6110         if (retval)
6111                 goto out_unlock;
6112
6113         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6114
6115 out_unlock:
6116         read_unlock(&tasklist_lock);
6117         put_online_cpus();
6118
6119         return retval;
6120 }
6121
6122 /**
6123  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6124  * @pid: pid of the process
6125  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6126  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6127  */
6128 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6129                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6130 {
6131         int ret;
6132         cpumask_var_t mask;
6133
6134         if (len < cpumask_size())
6135                 return -EINVAL;
6136
6137         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6138                 return -ENOMEM;
6139
6140         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6141         if (ret == 0) {
6142                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6143                         ret = -EFAULT;
6144                 else
6145                         ret = cpumask_size();
6146         }
6147         free_cpumask_var(mask);
6148
6149         return ret;
6150 }
6151
6152 /**
6153  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6154  *
6155  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6156  * other threads running on this CPU then this function will return.
6157  */
6158 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6159 {
6160         struct rq *rq = this_rq_lock();
6161
6162         schedstat_inc(rq, yld_count);
6163         current->sched_class->yield_task(rq);
6164
6165         /*
6166          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6167          * no need to preempt or enable interrupts:
6168          */
6169         __release(rq->lock);
6170         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6171         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6172         preempt_enable_no_resched();
6173
6174         schedule();
6175
6176         return 0;
6177 }
6178
6179 static void __cond_resched(void)
6180 {
6181 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6182         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6183 #endif
6184         /*
6185          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6186          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6187          * cond_resched() call.
6188          */
6189         do {
6190                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6191                 schedule();
6192                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6193         } while (need_resched());
6194 }
6195
6196 int __sched _cond_resched(void)
6197 {
6198         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6199                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6200                 __cond_resched();
6201                 return 1;
6202         }
6203         return 0;
6204 }
6205 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6206
6207 /*
6208  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6209  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6210  *
6211  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6212  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6213  * spin_unlock(), once by hand).
6214  */
6215 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6216 {
6217         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6218         int ret = 0;
6219
6220         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6221                 spin_unlock(lock);
6222                 if (resched && need_resched())
6223                         __cond_resched();
6224                 else
6225                         cpu_relax();
6226                 ret = 1;
6227                 spin_lock(lock);
6228         }
6229         return ret;
6230 }
6231 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6232
6233 int __sched cond_resched_softirq(void)
6234 {
6235         BUG_ON(!in_softirq());
6236
6237         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6238                 local_bh_enable();
6239                 __cond_resched();
6240                 local_bh_disable();
6241                 return 1;
6242         }
6243         return 0;
6244 }
6245 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6246
6247 /**
6248  * yield - yield the current processor to other threads.
6249  *
6250  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6251  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6252  */
6253 void __sched yield(void)
6254 {
6255         set_current_state(TASK_RUNNING);
6256         sys_sched_yield();
6257 }
6258 EXPORT_SYMBOL(yield);
6259
6260 /*
6261  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6262  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6263  *
6264  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6265  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6266  */
6267 void __sched io_schedule(void)
6268 {
6269         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6270
6271         delayacct_blkio_start();
6272         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6273         schedule();
6274         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6275         delayacct_blkio_end();
6276 }
6277 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6278
6279 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6280 {
6281         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6282         long ret;
6283
6284         delayacct_blkio_start();
6285         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6286         ret = schedule_timeout(timeout);
6287         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6288         delayacct_blkio_end();
6289         return ret;
6290 }
6291
6292 /**
6293  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6294  * @policy: scheduling class.
6295  *
6296  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6297  * by a given scheduling class.
6298  */
6299 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6300 {
6301         int ret = -EINVAL;
6302
6303         switch (policy) {
6304         case SCHED_FIFO:
6305         case SCHED_RR:
6306                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6307                 break;
6308         case SCHED_NORMAL:
6309         case SCHED_BATCH:
6310         case SCHED_IDLE:
6311                 ret = 0;
6312                 break;
6313         }
6314         return ret;
6315 }
6316
6317 /**
6318  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6319  * @policy: scheduling class.
6320  *
6321  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6322  * by a given scheduling class.
6323  */
6324 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6325 {
6326         int ret = -EINVAL;
6327
6328         switch (policy) {
6329         case SCHED_FIFO:
6330         case SCHED_RR:
6331                 ret = 1;
6332                 break;
6333         case SCHED_NORMAL:
6334         case SCHED_BATCH:
6335         case SCHED_IDLE:
6336                 ret = 0;
6337         }
6338         return ret;
6339 }
6340
6341 /**
6342  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6343  * @pid: pid of the process.
6344  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6345  *
6346  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6347  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6348  */
6349 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6350                 struct timespec __user *, interval)
6351 {
6352         struct task_struct *p;
6353         unsigned int time_slice;
6354         int retval;
6355         struct timespec t;
6356
6357         if (pid < 0)
6358                 return -EINVAL;
6359
6360         retval = -ESRCH;
6361         read_lock(&tasklist_lock);
6362         p = find_process_by_pid(pid);
6363         if (!p)
6364                 goto out_unlock;
6365
6366         retval = security_task_getscheduler(p);
6367         if (retval)
6368                 goto out_unlock;
6369
6370         /*
6371          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6372          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6373          */
6374         time_slice = 0;
6375         if (p->policy == SCHED_RR) {
6376                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6377         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6378                 struct sched_entity *se = &p->se;
6379                 unsigned long flags;
6380                 struct rq *rq;
6381
6382                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6383                 if (rq->cfs.load.weight)
6384                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6385                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6386         }
6387         read_unlock(&tasklist_lock);
6388         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6389         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6390         return retval;
6391
6392 out_unlock:
6393         read_unlock(&tasklist_lock);
6394         return retval;
6395 }
6396
6397 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6398
6399 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6400 {
6401         unsigned long free = 0;
6402         unsigned state;
6403
6404         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6405         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6406                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6407 #if BITS_PER_LONG == 32
6408         if (state == TASK_RUNNING)
6409                 printk(KERN_CONT " running  ");
6410         else
6411                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6412 #else
6413         if (state == TASK_RUNNING)
6414                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6415         else
6416                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6417 #endif
6418 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6419         free = stack_not_used(p);
6420 #endif
6421         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6422                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6423
6424         show_stack(p, NULL);
6425 }
6426
6427 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6428 {
6429         struct task_struct *g, *p;
6430
6431 #if BITS_PER_LONG == 32
6432         printk(KERN_INFO
6433                 "  task                PC stack   pid father\n");
6434 #else
6435         printk(KERN_INFO
6436                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6437 #endif
6438         read_lock(&tasklist_lock);
6439         do_each_thread(g, p) {
6440                 /*
6441                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6442                  * console might take alot of time:
6443                  */
6444                 touch_nmi_watchdog();
6445                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6446                         sched_show_task(p);
6447         } while_each_thread(g, p);
6448
6449         touch_all_softlockup_watchdogs();
6450
6451 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6452         sysrq_sched_debug_show();
6453 #endif
6454         read_unlock(&tasklist_lock);
6455         /*
6456          * Only show locks if all tasks are dumped:
6457          */
6458         if (state_filter == -1)
6459                 debug_show_all_locks();
6460 }
6461
6462 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6463 {
6464         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6465 }
6466
6467 /**
6468  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6469  * @idle: task in question
6470  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6471  *
6472  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6473  * flag, to make booting more robust.
6474  */
6475 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6476 {
6477         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6478         unsigned long flags;
6479
6480         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6481
6482         __sched_fork(idle);
6483         idle->se.exec_start = sched_clock();
6484
6485         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6486         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6487         __set_task_cpu(idle, cpu);
6488
6489         rq->curr = rq->idle = idle;
6490 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6491         idle->oncpu = 1;
6492 #endif
6493         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6494
6495         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6496 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6497         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6498 #else
6499         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6500 #endif
6501         /*
6502          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6503          */
6504         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6505         ftrace_graph_init_task(idle);
6506 }
6507
6508 /*
6509  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6510  * indicates which cpus entered this state. This is used
6511  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6512  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6513  * always be CPU_BITS_NONE.
6514  */
6515 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6516
6517 /*
6518  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6519  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6520  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6521  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6522  * number of CPUs.
6523  *
6524  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6525  */
6526 static inline void sched_init_granularity(void)
6527 {
6528         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6529         const unsigned long limit = 200000000;
6530
6531         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6532         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6533                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6534
6535         sysctl_sched_latency *= factor;
6536         if (sysctl_sched_latency > limit)
6537                 sysctl_sched_latency = limit;
6538
6539         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6540
6541         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6542 }
6543
6544 #ifdef CONFIG_SMP
6545 /*
6546  * This is how migration works:
6547  *
6548  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6549  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6550  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6551  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6552  *    thread off the CPU)
6553  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6554  *    task is still in the wrong runqueue.
6555  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6556  *    it and puts it into the right queue.
6557  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6558  * 7) we wake up and the migration is done.
6559  */
6560
6561 /*
6562  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6563  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6564  * is removed from the allowed bitmask.
6565  *
6566  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6567  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6568  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6569  */
6570 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6571 {
6572         struct migration_req req;
6573         unsigned long flags;
6574         struct rq *rq;
6575         int ret = 0;
6576
6577         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6578         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6579                 ret = -EINVAL;
6580                 goto out;
6581         }
6582
6583         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6584                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6585                 ret = -EINVAL;
6586                 goto out;
6587         }
6588
6589         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6590                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6591         else {
6592                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6593                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6594         }
6595
6596         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6597         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6598                 goto out;
6599
6600         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6601                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6602                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6603                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6604                 wait_for_completion(&req.done);
6605                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6606                 return 0;
6607         }
6608 out:
6609         task_rq_unlock(rq, &flags);
6610
6611         return ret;
6612 }
6613 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6614
6615 /*
6616  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6617  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6618  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6619  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6620  *
6621  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6622  * as the task is no longer on this CPU.
6623  *
6624  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6625  */
6626 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6627 {
6628         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6629         int ret = 0, on_rq;
6630
6631         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6632                 return ret;
6633
6634         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6635         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6636
6637         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6638         /* Already moved. */
6639         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6640                 goto done;
6641         /* Affinity changed (again). */
6642         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6643                 goto fail;
6644
6645         on_rq = p->se.on_rq;
6646         if (on_rq)
6647                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6648
6649         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6650         if (on_rq) {
6651                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6652                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6653         }
6654 done:
6655         ret = 1;
6656 fail:
6657         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6658         return ret;
6659 }
6660
6661 /*
6662  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6663  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6664  * another runqueue.
6665  */
6666 static int migration_thread(void *data)
6667 {
6668         int cpu = (long)data;
6669         struct rq *rq;
6670
6671         rq = cpu_rq(cpu);
6672         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6673
6674         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6675         while (!kthread_should_stop()) {
6676                 struct migration_req *req;
6677                 struct list_head *head;
6678
6679                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6680
6681                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6682                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6683                         goto wait_to_die;
6684                 }
6685
6686                 if (rq->active_balance) {
6687                         active_load_balance(rq, cpu);
6688                         rq->active_balance = 0;
6689                 }
6690
6691                 head = &rq->migration_queue;
6692
6693                 if (list_empty(head)) {
6694                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6695                         schedule();
6696                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6697                         continue;
6698                 }
6699                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6700                 list_del_init(head->next);
6701
6702                 spin_unlock(&rq->lock);
6703                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6704                 local_irq_enable();
6705
6706                 complete(&req->done);
6707         }
6708         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6709         return 0;
6710
6711 wait_to_die:
6712         /* Wait for kthread_stop */
6713         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6714         while (!kthread_should_stop()) {
6715                 schedule();
6716                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6717         }
6718         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6719         return 0;
6720 }
6721
6722 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6723
6724 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6725 {
6726         int ret;
6727
6728         local_irq_disable();
6729         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6730         local_irq_enable();
6731         return ret;
6732 }
6733
6734 /*
6735  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6736  */
6737 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6738 {
6739         int dest_cpu;
6740         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6741
6742 again:
6743         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6744         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6745                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6746                         goto move;
6747
6748         /* Any allowed, online CPU? */
6749         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6750         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6751                 goto move;
6752
6753         /* No more Mr. Nice Guy. */
6754         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6755                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6756                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6757
6758                 /*
6759                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6760                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6761                  * leave kernel.
6762                  */
6763                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6764                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6765                                "longer affine to cpu%d\n",
6766                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6767                 }
6768         }
6769
6770 move:
6771         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6772         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6773                 goto again;
6774 }
6775
6776 /*
6777  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6778  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6779  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6780  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6781  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6782  */
6783 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6784 {
6785         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6786         unsigned long flags;
6787
6788         local_irq_save(flags);
6789         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6790         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6791         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6792         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6793         local_irq_restore(flags);
6794 }
6795
6796 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6797 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6798 {
6799         struct task_struct *p, *t;
6800
6801         read_lock(&tasklist_lock);
6802
6803         do_each_thread(t, p) {
6804                 if (p == current)
6805                         continue;
6806
6807                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6808                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6809         } while_each_thread(t, p);
6810
6811         read_unlock(&tasklist_lock);
6812 }
6813
6814 /*
6815  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6816  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6817  * Used by CPU offline code.
6818  */
6819 void sched_idle_next(void)
6820 {
6821         int this_cpu = smp_processor_id();
6822         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6823         struct task_struct *p = rq->idle;
6824         unsigned long flags;
6825
6826         /* cpu has to be offline */
6827         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6828
6829         /*
6830          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6831          * and interrupts disabled on the current cpu.
6832          */
6833         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6834
6835         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6836
6837         update_rq_clock(rq);
6838         activate_task(rq, p, 0);
6839
6840         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6841 }
6842
6843 /*
6844  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6845  * offline.
6846  */
6847 void idle_task_exit(void)
6848 {
6849         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6850
6851         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6852
6853         if (mm != &init_mm)
6854                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6855         mmdrop(mm);
6856 }
6857
6858 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6859 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6860 {
6861         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6862
6863         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6864         BUG_ON(!p->exit_state);
6865
6866         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6867         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6868
6869         get_task_struct(p);
6870
6871         /*
6872          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6873          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6874          * fine.
6875          */
6876         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6877         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6878         spin_lock_irq(&rq->lock);
6879
6880         put_task_struct(p);
6881 }
6882
6883 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6884 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6885 {
6886         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6887         struct task_struct *next;
6888
6889         for ( ; ; ) {
6890                 if (!rq->nr_running)
6891                         break;
6892                 update_rq_clock(rq);
6893                 next = pick_next_task(rq);
6894                 if (!next)
6895                         break;
6896                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6897                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6898
6899         }
6900 }
6901 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6902
6903 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6904
6905 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6906         {
6907                 .procname       = "sched_domain",
6908                 .mode           = 0555,
6909         },
6910         {0, },
6911 };
6912
6913 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6914         {
6915                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6916                 .procname       = "kernel",
6917                 .mode           = 0555,
6918                 .child          = sd_ctl_dir,
6919         },
6920         {0, },
6921 };
6922
6923 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6924 {
6925         struct ctl_table *entry =
6926                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6927
6928         return entry;
6929 }
6930
6931 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6932 {
6933         struct ctl_table *entry;
6934
6935         /*
6936          * In the intermediate directories, both the child directory and
6937          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6938          * will always be set. In the lowest directory the names are
6939          * static strings and all have proc handlers.
6940          */
6941         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6942                 if (entry->child)
6943                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6944                 if (entry->proc_handler == NULL)
6945                         kfree(entry->procname);
6946         }
6947
6948         kfree(*tablep);
6949         *tablep = NULL;
6950 }
6951
6952 static void
6953 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6954                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6955                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6956 {
6957         entry->procname = procname;
6958         entry->data = data;
6959         entry->maxlen = maxlen;
6960         entry->mode = mode;
6961         entry->proc_handler = proc_handler;
6962 }
6963
6964 static struct ctl_table *
6965 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6966 {
6967         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6968
6969         if (table == NULL)
6970                 return NULL;
6971
6972         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6973                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6974         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6975                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6976         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6977                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6978         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6979                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6980         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6981                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6982         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6983                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6984         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6985                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6986         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6987                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6988         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6989                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6990         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6991                 &sd->cache_nice_tries,
6992                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6993         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6994                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6995         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6996                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6997         /* &table[12] is terminator */
6998
6999         return table;
7000 }
7001
7002 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7003 {
7004         struct ctl_table *entry, *table;
7005         struct sched_domain *sd;
7006         int domain_num = 0, i;
7007         char buf[32];
7008
7009         for_each_domain(cpu, sd)
7010                 domain_num++;
7011         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7012         if (table == NULL)
7013                 return NULL;
7014
7015         i = 0;
7016         for_each_domain(cpu, sd) {
7017                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7018                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7019                 entry->mode = 0555;
7020                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7021                 entry++;
7022                 i++;
7023         }
7024         return table;
7025 }
7026
7027 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7028 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7029 {
7030         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7031         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7032         char buf[32];
7033
7034         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7035         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7036
7037         if (entry == NULL)
7038                 return;
7039
7040         for_each_online_cpu(i) {
7041                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7042                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7043                 entry->mode = 0555;
7044                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7045                 entry++;
7046         }
7047
7048         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7049         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7050 }
7051
7052 /* may be called multiple times per register */
7053 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7054 {
7055         if (sd_sysctl_header)
7056                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7057         sd_sysctl_header = NULL;
7058         if (sd_ctl_dir[0].child)
7059                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7060 }
7061 #else
7062 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7063 {
7064 }
7065 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7066 {
7067 }
7068 #endif
7069
7070 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7071 {
7072         if (!rq->online) {
7073                 const struct sched_class *class;
7074
7075                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7076                 rq->online = 1;
7077
7078                 for_each_class(class) {
7079                         if (class->rq_online)
7080                                 class->rq_online(rq);
7081                 }
7082         }
7083 }
7084
7085 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7086 {
7087         if (rq->online) {
7088                 const struct sched_class *class;
7089
7090                 for_each_class(class) {
7091                         if (class->rq_offline)
7092                                 class->rq_offline(rq);
7093                 }
7094
7095                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7096                 rq->online = 0;
7097         }
7098 }
7099
7100 /*
7101  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7102  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7103  */
7104 static int __cpuinit
7105 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7106 {
7107         struct task_struct *p;
7108         int cpu = (long)hcpu;
7109         unsigned long flags;
7110         struct rq *rq;
7111
7112         switch (action) {
7113
7114         case CPU_UP_PREPARE:
7115         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7116                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7117                 if (IS_ERR(p))
7118                         return NOTIFY_BAD;
7119                 kthread_bind(p, cpu);
7120                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7121                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7122                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7123                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7124                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7125                 break;
7126
7127         case CPU_ONLINE:
7128         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7129                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7130                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7131
7132                 /* Update our root-domain */
7133                 rq = cpu_rq(cpu);
7134                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7135                 if (rq->rd) {
7136                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7137
7138                         set_rq_online(rq);
7139                 }
7140                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7141                 break;
7142
7143 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7144         case CPU_UP_CANCELED:
7145         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7146                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7147                         break;
7148                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7149                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7150                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7151                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7152                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7153                 break;
7154
7155         case CPU_DEAD:
7156         case CPU_DEAD_FROZEN:
7157                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7158                 migrate_live_tasks(cpu);
7159                 rq = cpu_rq(cpu);
7160                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7161                 rq->migration_thread = NULL;
7162                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7163                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7164                 update_rq_clock(rq);
7165                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7166                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7167                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7168                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7169                 migrate_dead_tasks(cpu);
7170                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7171                 cpuset_unlock();
7172                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7173                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7174
7175                 /*
7176                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7177                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7178                  * the requestors.
7179                  */
7180                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7181                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7182                         struct migration_req *req;
7183
7184                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7185                                          struct migration_req, list);
7186                         list_del_init(&req->list);
7187                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7188                         complete(&req->done);
7189                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7190                 }
7191                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7192                 break;
7193
7194         case CPU_DYING:
7195         case CPU_DYING_FROZEN:
7196                 /* Update our root-domain */
7197                 rq = cpu_rq(cpu);
7198                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7199                 if (rq->rd) {
7200                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7201                         set_rq_offline(rq);
7202                 }
7203                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7204                 break;
7205 #endif
7206         }
7207         return NOTIFY_OK;
7208 }
7209
7210 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7211  * happens before everything else.
7212  */
7213 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7214         .notifier_call = migration_call,
7215         .priority = 10
7216 };
7217
7218 static int __init migration_init(void)
7219 {
7220         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7221         int err;
7222
7223         /* Start one for the boot CPU: */
7224         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7225         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7226         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7227         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7228
7229         return err;
7230 }
7231 early_initcall(migration_init);
7232 #endif
7233
7234 #ifdef CONFIG_SMP
7235
7236 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7237
7238 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7239                                   struct cpumask *groupmask)
7240 {
7241         struct sched_group *group = sd->groups;
7242         char str[256];
7243
7244         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7245         cpumask_clear(groupmask);
7246
7247         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7248
7249         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7250                 printk("does not load-balance\n");
7251                 if (sd->parent)
7252                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7253                                         " has parent");
7254                 return -1;
7255         }
7256
7257         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7258
7259         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7260                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7261                                 "CPU%d\n", cpu);
7262         }
7263         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7264                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7265                                 " CPU%d\n", cpu);
7266         }
7267
7268         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7269         do {
7270                 if (!group) {
7271                         printk("\n");
7272                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7273                         break;
7274                 }
7275
7276                 if (!group->__cpu_power) {
7277                         printk(KERN_CONT "\n");
7278                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7279                                         "set\n");
7280                         break;
7281                 }
7282
7283                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7284                         printk(KERN_CONT "\n");
7285                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7286                         break;
7287                 }
7288
7289                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7290                         printk(KERN_CONT "\n");
7291                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7292                         break;
7293                 }
7294
7295                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7296
7297                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7298                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7299
7300                 group = group->next;
7301         } while (group != sd->groups);
7302         printk(KERN_CONT "\n");
7303
7304         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7305                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7306
7307         if (sd->parent &&
7308             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7309                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7310                         "of domain->span\n");
7311         return 0;
7312 }
7313
7314 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7315 {
7316         cpumask_var_t groupmask;
7317         int level = 0;
7318
7319         if (!sd) {
7320                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7321                 return;
7322         }
7323
7324         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7325
7326         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7327                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7328                 return;
7329         }
7330
7331         for (;;) {
7332                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7333                         break;
7334                 level++;
7335                 sd = sd->parent;
7336                 if (!sd)
7337                         break;
7338         }
7339         free_cpumask_var(groupmask);
7340 }
7341 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7342 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7343 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7344
7345 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7346 {
7347         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7348                 return 1;
7349
7350         /* Following flags need at least 2 groups */
7351         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7352                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7353                          SD_BALANCE_FORK |
7354                          SD_BALANCE_EXEC |
7355                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7356                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7357                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7358                         return 0;
7359         }
7360
7361         /* Following flags don't use groups */
7362         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7363                          SD_WAKE_AFFINE |
7364                          SD_WAKE_BALANCE))
7365                 return 0;
7366
7367         return 1;
7368 }
7369
7370 static int
7371 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7372 {
7373         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7374
7375         if (sd_degenerate(parent))
7376                 return 1;
7377
7378         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7379                 return 0;
7380
7381         /* Does parent contain flags not in child? */
7382         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7383         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7384                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7385         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7386         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7387                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7388                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7389                                 SD_BALANCE_FORK |
7390                                 SD_BALANCE_EXEC |
7391                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7392                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7393                 if (nr_node_ids == 1)
7394                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7395         }
7396         if (~cflags & pflags)
7397                 return 0;
7398
7399         return 1;
7400 }
7401
7402 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7403 {
7404         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7405
7406         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7407         free_cpumask_var(rd->online);
7408         free_cpumask_var(rd->span);
7409         kfree(rd);
7410 }
7411
7412 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7413 {
7414         struct root_domain *old_rd = NULL;
7415         unsigned long flags;
7416
7417         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7418
7419         if (rq->rd) {
7420                 old_rd = rq->rd;
7421
7422                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7423                         set_rq_offline(rq);
7424
7425                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7426
7427                 /*
7428                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7429                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7430                  * in this function:
7431                  */
7432                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7433                         old_rd = NULL;
7434         }
7435
7436         atomic_inc(&rd->refcount);
7437         rq->rd = rd;
7438
7439         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7440         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7441                 set_rq_online(rq);
7442
7443         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7444
7445         if (old_rd)
7446                 free_rootdomain(old_rd);
7447 }
7448
7449 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7450 {
7451         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7452
7453         if (bootmem) {
7454                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7455                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7456                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7457                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7458                 return 0;
7459         }
7460
7461         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7462                 goto out;
7463         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7464                 goto free_span;
7465         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7466                 goto free_online;
7467
7468         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7469                 goto free_rto_mask;
7470         return 0;
7471
7472 free_rto_mask:
7473         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7474 free_online:
7475         free_cpumask_var(rd->online);
7476 free_span:
7477         free_cpumask_var(rd->span);
7478 out:
7479         return -ENOMEM;
7480 }
7481
7482 static void init_defrootdomain(void)
7483 {
7484         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7485
7486         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7487 }
7488
7489 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7490 {
7491         struct root_domain *rd;
7492
7493         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7494         if (!rd)
7495                 return NULL;
7496
7497         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7498                 kfree(rd);
7499                 return NULL;
7500         }
7501
7502         return rd;
7503 }
7504
7505 /*
7506  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7507  * hold the hotplug lock.
7508  */
7509 static void
7510 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7511 {
7512         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7513         struct sched_domain *tmp;
7514
7515         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7516         for (tmp = sd; tmp; ) {
7517                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7518                 if (!parent)
7519                         break;
7520
7521                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7522                         tmp->parent = parent->parent;
7523                         if (parent->parent)
7524                                 parent->parent->child = tmp;
7525                 } else
7526                         tmp = tmp->parent;
7527         }
7528
7529         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7530                 sd = sd->parent;
7531                 if (sd)
7532                         sd->child = NULL;
7533         }
7534
7535         sched_domain_debug(sd, cpu);
7536
7537         rq_attach_root(rq, rd);
7538         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7539 }
7540
7541 /* cpus with isolated domains */
7542 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7543
7544 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7545 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7546 {
7547         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7548         return 1;
7549 }
7550
7551 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7552
7553 /*
7554  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7555  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7556  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7557  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7558  *
7559  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7560  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7561  * and ->cpu_power to 0.
7562  */
7563 static void
7564 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7565                         const struct cpumask *cpu_map,
7566                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7567                                         struct sched_group **sg,
7568                                         struct cpumask *tmpmask),
7569                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7570 {
7571         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7572         int i;
7573
7574         cpumask_clear(covered);
7575
7576         for_each_cpu(i, span) {
7577                 struct sched_group *sg;
7578                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7579                 int j;
7580
7581                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7582                         continue;
7583
7584                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7585                 sg->__cpu_power = 0;
7586
7587                 for_each_cpu(j, span) {
7588                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7589                                 continue;
7590
7591                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7592                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7593                 }
7594                 if (!first)
7595                         first = sg;
7596                 if (last)
7597                         last->next = sg;
7598                 last = sg;
7599         }
7600         last->next = first;
7601 }
7602
7603 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7604
7605 #ifdef CONFIG_NUMA
7606
7607 /**
7608  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7609  * @node: node whose sched_domain we're building
7610  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7611  *
7612  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7613  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7614  *
7615  * Should use nodemask_t.
7616  */
7617 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7618 {
7619         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7620
7621         min_val = INT_MAX;
7622
7623         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7624                 /* Start at @node */
7625                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7626
7627                 if (!nr_cpus_node(n))
7628                         continue;
7629
7630                 /* Skip already used nodes */
7631                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7632                         continue;
7633
7634                 /* Simple min distance search */
7635                 val = node_distance(node, n);
7636
7637                 if (val < min_val) {
7638                         min_val = val;
7639                         best_node = n;
7640                 }
7641         }
7642
7643         node_set(best_node, *used_nodes);
7644         return best_node;
7645 }
7646
7647 /**
7648  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7649  * @node: node whose cpumask we're constructing
7650  * @span: resulting cpumask
7651  *
7652  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7653  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7654  * out optimally.
7655  */
7656 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7657 {
7658         nodemask_t used_nodes;
7659         int i;
7660
7661         cpumask_clear(span);
7662         nodes_clear(used_nodes);
7663
7664         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7665         node_set(node, used_nodes);
7666
7667         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7668                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7669
7670                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7671         }
7672 }
7673 #endif /* CONFIG_NUMA */
7674
7675 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7676
7677 /*
7678  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7679  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7680  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7681  */
7682 struct static_sched_group {
7683         struct sched_group sg;
7684         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7685 };
7686
7687 struct static_sched_domain {
7688         struct sched_domain sd;
7689         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7690 };
7691
7692 /*
7693  * SMT sched-domains:
7694  */
7695 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7696 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7697 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7698
7699 static int
7700 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7701                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7702 {
7703         if (sg)
7704                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7705         return cpu;
7706 }
7707 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7708
7709 /*
7710  * multi-core sched-domains:
7711  */
7712 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7713 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7714 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7715 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7716
7717 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7718 static int
7719 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7720                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7721 {
7722         int group;
7723
7724         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7725         group = cpumask_first(mask);
7726         if (sg)
7727                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7728         return group;
7729 }
7730 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7731 static int
7732 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7733                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7734 {
7735         if (sg)
7736                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7737         return cpu;
7738 }
7739 #endif
7740
7741 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7742 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7743
7744 static int
7745 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7746                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7747 {
7748         int group;
7749 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7750         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7751         group = cpumask_first(mask);
7752 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7753         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7754         group = cpumask_first(mask);
7755 #else
7756         group = cpu;
7757 #endif
7758         if (sg)
7759                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7760         return group;
7761 }
7762
7763 #ifdef CONFIG_NUMA
7764 /*
7765  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7766  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7767  * gets dynamically allocated.
7768  */
7769 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7770 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7771
7772 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7773 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7774
7775 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7776                                  struct sched_group **sg,
7777                                  struct cpumask *nodemask)
7778 {
7779         int group;
7780
7781         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7782         group = cpumask_first(nodemask);
7783
7784         if (sg)
7785                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7786         return group;
7787 }
7788
7789 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7790 {
7791         struct sched_group *sg = group_head;
7792         int j;
7793
7794         if (!sg)
7795                 return;
7796         do {
7797                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7798                         struct sched_domain *sd;
7799
7800                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7801                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7802                                 /*
7803                                  * Only add "power" once for each
7804                                  * physical package.
7805                                  */
7806                                 continue;
7807                         }
7808
7809                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7810                 }
7811                 sg = sg->next;
7812         } while (sg != group_head);
7813 }
7814 #endif /* CONFIG_NUMA */
7815
7816 #ifdef CONFIG_NUMA
7817 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7818 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7819                               struct cpumask *nodemask)
7820 {
7821         int cpu, i;
7822
7823         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7824                 struct sched_group **sched_group_nodes
7825                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7826
7827                 if (!sched_group_nodes)
7828                         continue;
7829
7830                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7831                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7832
7833                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7834                         if (cpumask_empty(nodemask))
7835                                 continue;
7836
7837                         if (sg == NULL)
7838                                 continue;
7839                         sg = sg->next;
7840 next_sg:
7841                         oldsg = sg;
7842                         sg = sg->next;
7843                         kfree(oldsg);
7844                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7845                                 goto next_sg;
7846                 }
7847                 kfree(sched_group_nodes);
7848                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7849         }
7850 }
7851 #else /* !CONFIG_NUMA */
7852 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7853                               struct cpumask *nodemask)
7854 {
7855 }
7856 #endif /* CONFIG_NUMA */
7857
7858 /*
7859  * Initialize sched groups cpu_power.
7860  *
7861  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7862  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7863  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7864  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7865  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7866  * less cpu_power.
7867  *
7868  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7869  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7870  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7871  */
7872 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7873 {
7874         struct sched_domain *child;
7875         struct sched_group *group;
7876
7877         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7878
7879         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7880                 return;
7881
7882         child = sd->child;
7883
7884         sd->groups->__cpu_power = 0;
7885
7886         /*
7887          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7888          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7889          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7890          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7891          * same sched domain.
7892          */
7893         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7894                        (child->flags &
7895                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7896                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7897                 return;
7898         }
7899
7900         /*
7901          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7902          */
7903         group = child->groups;
7904         do {
7905                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7906                 group = group->next;
7907         } while (group != child->groups);
7908 }
7909
7910 /*
7911  * Initializers for schedule domains
7912  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7913  */
7914
7915 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7916 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7917 #else
7918 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7919 #endif
7920
7921 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7922
7923 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7924 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7925 {                                                               \
7926         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7927         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7928         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7929         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7930 }
7931
7932 SD_INIT_FUNC(CPU)
7933 #ifdef CONFIG_NUMA
7934  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7935  SD_INIT_FUNC(NODE)
7936 #endif
7937 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7938  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7939 #endif
7940 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7941  SD_INIT_FUNC(MC)
7942 #endif
7943
7944 static int default_relax_domain_level = -1;
7945
7946 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7947 {
7948         unsigned long val;
7949
7950         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7951         if (val < SD_LV_MAX)
7952                 default_relax_domain_level = val;
7953
7954         return 1;
7955 }
7956 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7957
7958 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7959                                  struct sched_domain_attr *attr)
7960 {
7961         int request;
7962
7963         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7964                 if (default_relax_domain_level < 0)
7965                         return;
7966                 else
7967                         request = default_relax_domain_level;
7968         } else
7969                 request = attr->relax_domain_level;
7970         if (request < sd->level) {
7971                 /* turn off idle balance on this domain */
7972                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7973         } else {
7974                 /* turn on idle balance on this domain */
7975                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7976         }
7977 }
7978
7979 /*
7980  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7981  * to the individual cpus
7982  */
7983 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7984                                  struct sched_domain_attr *attr)
7985 {
7986         int i, err = -ENOMEM;
7987         struct root_domain *rd;
7988         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7989                 tmpmask;
7990 #ifdef CONFIG_NUMA
7991         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7992         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7993         int sd_allnodes = 0;
7994
7995         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7996                 goto out;
7997         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7998                 goto free_domainspan;
7999         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8000                 goto free_covered;
8001 #endif
8002
8003         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8004                 goto free_notcovered;
8005         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8006                 goto free_nodemask;
8007         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8008                 goto free_this_sibling_map;
8009         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8010                 goto free_this_core_map;
8011         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8012                 goto free_send_covered;
8013
8014 #ifdef CONFIG_NUMA
8015         /*
8016          * Allocate the per-node list of sched groups
8017          */
8018         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8019                                     GFP_KERNEL);
8020         if (!sched_group_nodes) {
8021                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8022                 goto free_tmpmask;
8023         }
8024 #endif
8025
8026         rd = alloc_rootdomain();
8027         if (!rd) {
8028                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8029                 goto free_sched_groups;
8030         }
8031
8032 #ifdef CONFIG_NUMA
8033         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8034 #endif
8035
8036         /*
8037          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8038          */
8039         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8040                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8041
8042                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8043
8044 #ifdef CONFIG_NUMA
8045                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8046                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8047                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8048                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8049                         set_domain_attribute(sd, attr);
8050                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8051                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8052                         p = sd;
8053                         sd_allnodes = 1;
8054                 } else
8055                         p = NULL;
8056
8057                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8058                 SD_INIT(sd, NODE);
8059                 set_domain_attribute(sd, attr);
8060                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8061                 sd->parent = p;
8062                 if (p)
8063                         p->child = sd;
8064                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8065                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8066 #endif
8067
8068                 p = sd;
8069                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8070                 SD_INIT(sd, CPU);
8071                 set_domain_attribute(sd, attr);
8072                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8073                 sd->parent = p;
8074                 if (p)
8075                         p->child = sd;
8076                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8077
8078 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8079                 p = sd;
8080                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8081                 SD_INIT(sd, MC);
8082                 set_domain_attribute(sd, attr);
8083                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8084                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8085                 sd->parent = p;
8086                 p->child = sd;
8087                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8088 #endif
8089
8090 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8091                 p = sd;
8092                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8093                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8094                 set_domain_attribute(sd, attr);
8095                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8096                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
8097                 sd->parent = p;
8098                 p->child = sd;
8099                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8100 #endif
8101         }
8102
8103 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8104         /* Set up CPU (sibling) groups */
8105         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8106                 cpumask_and(this_sibling_map,
8107                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
8108                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8109                         continue;
8110
8111                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8112                                         &cpu_to_cpu_group,
8113                                         send_covered, tmpmask);
8114         }
8115 #endif
8116
8117 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8118         /* Set up multi-core groups */
8119         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8120                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8121                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8122                         continue;
8123
8124                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8125                                         &cpu_to_core_group,
8126                                         send_covered, tmpmask);
8127         }
8128 #endif
8129
8130         /* Set up physical groups */
8131         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8132                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8133                 if (cpumask_empty(nodemask))
8134                         continue;
8135
8136                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8137                                         &cpu_to_phys_group,
8138                                         send_covered, tmpmask);
8139         }
8140
8141 #ifdef CONFIG_NUMA
8142         /* Set up node groups */
8143         if (sd_allnodes) {
8144                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8145                                         &cpu_to_allnodes_group,
8146                                         send_covered, tmpmask);
8147         }
8148
8149         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8150                 /* Set up node groups */
8151                 struct sched_group *sg, *prev;
8152                 int j;
8153
8154                 cpumask_clear(covered);
8155                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8156                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8157                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8158                         continue;
8159                 }
8160
8161                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8162                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8163
8164                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8165                                   GFP_KERNEL, i);
8166                 if (!sg) {
8167                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8168                                 "node %d\n", i);
8169                         goto error;
8170                 }
8171                 sched_group_nodes[i] = sg;
8172                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8173                         struct sched_domain *sd;
8174
8175                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8176                         sd->groups = sg;
8177                 }
8178                 sg->__cpu_power = 0;
8179                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8180                 sg->next = sg;
8181                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8182                 prev = sg;
8183
8184                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8185                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8186
8187                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8188                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8189                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8190                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8191                                 break;
8192
8193                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8194                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8195                                 continue;
8196
8197                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8198                                           cpumask_size(),
8199                                           GFP_KERNEL, i);
8200                         if (!sg) {
8201                                 printk(KERN_WARNING
8202                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8203                                 goto error;
8204                         }
8205                         sg->__cpu_power = 0;
8206                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8207                         sg->next = prev->next;
8208                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8209                         prev->next = sg;
8210                         prev = sg;
8211                 }
8212         }
8213 #endif
8214
8215         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8216 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8217         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8218                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8219
8220                 init_sched_groups_power(i, sd);
8221         }
8222 #endif
8223 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8224         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8225                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8226
8227                 init_sched_groups_power(i, sd);
8228         }
8229 #endif
8230
8231         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8232                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8233
8234                 init_sched_groups_power(i, sd);
8235         }
8236
8237 #ifdef CONFIG_NUMA
8238         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8239                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8240
8241         if (sd_allnodes) {
8242                 struct sched_group *sg;
8243
8244                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8245                                                                 tmpmask);
8246                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8247         }
8248 #endif
8249
8250         /* Attach the domains */
8251         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8252                 struct sched_domain *sd;
8253 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8254                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8255 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8256                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8257 #else
8258                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8259 #endif
8260                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8261         }
8262
8263         err = 0;
8264
8265 free_tmpmask:
8266         free_cpumask_var(tmpmask);
8267 free_send_covered:
8268         free_cpumask_var(send_covered);
8269 free_this_core_map:
8270         free_cpumask_var(this_core_map);
8271 free_this_sibling_map:
8272         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8273 free_nodemask:
8274         free_cpumask_var(nodemask);
8275 free_notcovered:
8276 #ifdef CONFIG_NUMA
8277         free_cpumask_var(notcovered);
8278 free_covered:
8279         free_cpumask_var(covered);
8280 free_domainspan:
8281         free_cpumask_var(domainspan);
8282 out:
8283 #endif
8284         return err;
8285
8286 free_sched_groups:
8287 #ifdef CONFIG_NUMA
8288         kfree(sched_group_nodes);
8289 #endif
8290         goto free_tmpmask;
8291
8292 #ifdef CONFIG_NUMA
8293 error:
8294         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8295         free_rootdomain(rd);
8296         goto free_tmpmask;
8297 #endif
8298 }
8299
8300 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8301 {
8302         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8303 }
8304
8305 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8306 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8307 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8308                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8309
8310 /*
8311  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8312  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8313  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8314  */
8315 static cpumask_var_t fallback_doms;
8316
8317 /*
8318  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8319  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8320  * or 0 if it stayed the same.
8321  */
8322 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8323 {
8324         return 0;
8325 }
8326
8327 /*
8328  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8329  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8330  * exclude other special cases in the future.
8331  */
8332 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8333 {
8334         int err;
8335
8336         arch_update_cpu_topology();
8337         ndoms_cur = 1;
8338         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8339         if (!doms_cur)
8340                 doms_cur = fallback_doms;
8341         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8342         dattr_cur = NULL;
8343         err = build_sched_domains(doms_cur);
8344         register_sched_domain_sysctl();
8345
8346         return err;
8347 }
8348
8349 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8350                                        struct cpumask *tmpmask)
8351 {
8352         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8353 }
8354
8355 /*
8356  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8357  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8358  */
8359 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8360 {
8361         /* Save because hotplug lock held. */
8362         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8363         int i;
8364
8365         for_each_cpu(i, cpu_map)
8366                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8367         synchronize_sched();
8368         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8369 }
8370
8371 /* handle null as "default" */
8372 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8373                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8374 {
8375         struct sched_domain_attr tmp;
8376
8377         /* fast path */
8378         if (!new && !cur)
8379                 return 1;
8380
8381         tmp = SD_ATTR_INIT;
8382         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8383                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8384                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8385 }
8386
8387 /*
8388  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8389  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8390  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8391  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8392  *
8393  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8394  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8395  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8396  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8397  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8398  * it as it is.
8399  *
8400  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8401  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8402  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8403  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8404  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8405  * to be rebuilt.
8406  *
8407  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8408  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8409  * and it will not create the default domain.
8410  *
8411  * Call with hotplug lock held
8412  */
8413 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8414 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8415                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8416 {
8417         int i, j, n;
8418         int new_topology;
8419
8420         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8421
8422         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8423         unregister_sched_domain_sysctl();
8424
8425         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8426         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8427
8428         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8429
8430         /* Destroy deleted domains */
8431         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8432                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8433                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8434                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8435                                 goto match1;
8436                 }
8437                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8438                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8439 match1:
8440                 ;
8441         }
8442
8443         if (doms_new == NULL) {
8444                 ndoms_cur = 0;
8445                 doms_new = fallback_doms;
8446                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8447                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8448         }
8449
8450         /* Build new domains */
8451         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8452                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8453                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8454                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8455                                 goto match2;
8456                 }
8457                 /* no match - add a new doms_new */
8458                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8459                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8460 match2:
8461                 ;
8462         }
8463
8464         /* Remember the new sched domains */
8465         if (doms_cur != fallback_doms)
8466                 kfree(doms_cur);
8467         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8468         doms_cur = doms_new;
8469         dattr_cur = dattr_new;
8470         ndoms_cur = ndoms_new;
8471
8472         register_sched_domain_sysctl();
8473
8474         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8475 }
8476
8477 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8478 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8479 {
8480         get_online_cpus();
8481
8482         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8483         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8484
8485         rebuild_sched_domains();
8486         put_online_cpus();
8487 }
8488
8489 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8490 {
8491         unsigned int level = 0;
8492
8493         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8494                 return -EINVAL;
8495
8496         /*
8497          * level is always be positive so don't check for
8498          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8499          * What happens on 0 or 1 byte write,
8500          * need to check for count as well?
8501          */
8502
8503         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8504                 return -EINVAL;
8505
8506         if (smt)
8507                 sched_smt_power_savings = level;
8508         else
8509                 sched_mc_power_savings = level;
8510
8511         arch_reinit_sched_domains();
8512
8513         return count;
8514 }
8515
8516 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8517 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8518                                            char *page)
8519 {
8520         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8521 }
8522 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8523                                             const char *buf, size_t count)
8524 {
8525         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8526 }
8527 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8528                          sched_mc_power_savings_show,
8529                          sched_mc_power_savings_store);
8530 #endif
8531
8532 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8533 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8534                                             char *page)
8535 {
8536         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8537 }
8538 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8539                                              const char *buf, size_t count)
8540 {
8541         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8542 }
8543 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8544                    sched_smt_power_savings_show,
8545                    sched_smt_power_savings_store);
8546 #endif
8547
8548 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8549 {
8550         int err = 0;
8551
8552 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8553         if (smt_capable())
8554                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8555                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8556 #endif
8557 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8558         if (!err && mc_capable())
8559                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8560                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8561 #endif
8562         return err;
8563 }
8564 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8565
8566 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8567 /*
8568  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8569  * When cpusets are enabled they take over this function.
8570  */
8571 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8572                                 unsigned long action, void *hcpu)
8573 {
8574         switch (action) {
8575         case CPU_ONLINE:
8576         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8577         case CPU_DEAD:
8578         case CPU_DEAD_FROZEN:
8579                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8580                 return NOTIFY_OK;
8581
8582         default:
8583                 return NOTIFY_DONE;
8584         }
8585 }
8586 #endif
8587
8588 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8589                                 unsigned long action, void *hcpu)
8590 {
8591         int cpu = (int)(long)hcpu;
8592
8593         switch (action) {
8594         case CPU_DOWN_PREPARE:
8595         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8596                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8597                 return NOTIFY_OK;
8598
8599         case CPU_DOWN_FAILED:
8600         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8601         case CPU_ONLINE:
8602         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8603                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8604                 return NOTIFY_OK;
8605
8606         default:
8607                 return NOTIFY_DONE;
8608         }
8609 }
8610
8611 void __init sched_init_smp(void)
8612 {
8613         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8614
8615         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8616
8617 #if defined(CONFIG_NUMA)
8618         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8619                                                                 GFP_KERNEL);
8620         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8621 #endif
8622         get_online_cpus();
8623         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8624         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8625         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8626         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8627                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8628         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8629         put_online_cpus();
8630
8631 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8632         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8633         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8634 #endif
8635
8636         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8637         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8638
8639         init_hrtick();
8640
8641         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8642         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8643                 BUG();
8644         sched_init_granularity();
8645         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8646
8647         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8648         init_sched_rt_class();
8649 }
8650 #else
8651 void __init sched_init_smp(void)
8652 {
8653         sched_init_granularity();
8654 }
8655 #endif /* CONFIG_SMP */
8656
8657 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8658 {
8659         return in_lock_functions(addr) ||
8660                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8661                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8662 }
8663
8664 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8665 {
8666         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8667         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8668 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8669         cfs_rq->rq = rq;
8670 #endif
8671         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8672 }
8673
8674 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8675 {
8676         struct rt_prio_array *array;
8677         int i;
8678
8679         array = &rt_rq->active;
8680         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8681                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8682                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8683         }
8684         /* delimiter for bitsearch: */
8685         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8686
8687 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8688         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8689 #ifdef CONFIG_SMP
8690         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8691 #endif
8692 #endif
8693 #ifdef CONFIG_SMP
8694         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8695         rt_rq->overloaded = 0;
8696         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8697 #endif
8698
8699         rt_rq->rt_time = 0;
8700         rt_rq->rt_throttled = 0;
8701         rt_rq->rt_runtime = 0;
8702         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8703
8704 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8705         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8706         rt_rq->rq = rq;
8707 #endif
8708 }
8709
8710 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8711 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8712                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8713                                 struct sched_entity *parent)
8714 {
8715         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8716         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8717         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8718         cfs_rq->tg = tg;
8719         if (add)
8720                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8721
8722         tg->se[cpu] = se;
8723         /* se could be NULL for init_task_group */
8724         if (!se)
8725                 return;
8726
8727         if (!parent)
8728                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8729         else
8730                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8731
8732         se->my_q = cfs_rq;
8733         se->load.weight = tg->shares;
8734         se->load.inv_weight = 0;
8735         se->parent = parent;
8736 }
8737 #endif
8738
8739 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8740 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8741                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8742                 struct sched_rt_entity *parent)
8743 {
8744         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8745
8746         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8747         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8748         rt_rq->tg = tg;
8749         rt_rq->rt_se = rt_se;
8750         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8751         if (add)
8752                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8753
8754         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8755         if (!rt_se)
8756                 return;
8757
8758         if (!parent)
8759                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8760         else
8761                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8762
8763         rt_se->my_q = rt_rq;
8764         rt_se->parent = parent;
8765         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8766 }
8767 #endif
8768
8769 void __init sched_init(void)
8770 {
8771         int i, j;
8772         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8773
8774 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8775         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8776 #endif
8777 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8778         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8779 #endif
8780 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8781         alloc_size *= 2;
8782 #endif
8783         /*
8784          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8785          * we use alloc_bootmem().
8786          */
8787         if (alloc_size) {
8788                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8789
8790 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8791                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8792                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8793
8794                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8795                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8796
8797 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8798                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8799                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8800
8801                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8802                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8803 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8804 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8805 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8806                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8807                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8808
8809                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8810                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8811
8812 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8813                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8814                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8815
8816                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8817                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8818 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8819 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8820         }
8821
8822 #ifdef CONFIG_SMP
8823         init_defrootdomain();
8824 #endif
8825
8826         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8827                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8828
8829 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8830         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8831                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8832 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8833         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8834                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8835 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8836 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8837
8838 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8839         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8840         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8841
8842 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8843         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8844         init_task_group.parent = &root_task_group;
8845         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8846 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8847 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8848
8849         for_each_possible_cpu(i) {
8850                 struct rq *rq;
8851
8852                 rq = cpu_rq(i);
8853                 spin_lock_init(&rq->lock);
8854                 rq->nr_running = 0;
8855                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8856                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8857 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8858                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8859                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8860 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8861                 /*
8862                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8863                  *
8864                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8865                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8866                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8867                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8868                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8869                  * (se->load.weight).
8870                  *
8871                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8872                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8873                  * then A0's share of the cpu resource is:
8874                  *
8875                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8876                  *
8877                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8878                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8879                  */
8880                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8881 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8882                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8883                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8884                 /*
8885                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8886                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8887                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8888                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8889                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8890                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8891                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8892                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8893                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8894                  */
8895                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8896                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8897                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8898                                 root_task_group.se[i]);
8899
8900 #endif
8901 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8902
8903                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8904 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8905                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8906 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8907                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8908 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8909                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8910                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8911                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8912                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8913                                 root_task_group.rt_se[i]);
8914 #endif
8915 #endif
8916
8917                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8918                         rq->cpu_load[j] = 0;
8919 #ifdef CONFIG_SMP
8920                 rq->sd = NULL;
8921                 rq->rd = NULL;
8922                 rq->active_balance = 0;
8923                 rq->next_balance = jiffies;
8924                 rq->push_cpu = 0;
8925                 rq->cpu = i;
8926                 rq->online = 0;
8927                 rq->migration_thread = NULL;
8928                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8929                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8930 #endif
8931                 init_rq_hrtick(rq);
8932                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8933         }
8934
8935         set_load_weight(&init_task);
8936
8937 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8938         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8939 #endif
8940
8941 #ifdef CONFIG_SMP
8942         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8943 #endif
8944
8945 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8946         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8947 #endif
8948
8949         /*
8950          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8951          */
8952         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8953         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8954
8955         /*
8956          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8957          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8958          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8959          * when this runqueue becomes "idle".
8960          */
8961         init_idle(current, smp_processor_id());
8962         /*
8963          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8964          */
8965         current->sched_class = &fair_sched_class;
8966
8967         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8968         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8969 #ifdef CONFIG_SMP
8970 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8971         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8972 #endif
8973         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8974 #endif /* SMP */
8975
8976         scheduler_running = 1;
8977 }
8978
8979 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8980 void __might_sleep(char *file, int line)
8981 {
8982 #ifdef in_atomic
8983         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8984
8985         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8986                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8987                 return;
8988         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8989                 return;
8990         prev_jiffy = jiffies;
8991
8992         printk(KERN_ERR
8993                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8994                         file, line);
8995         printk(KERN_ERR
8996                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8997                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8998                         current->pid, current->comm);
8999
9000         debug_show_held_locks(current);
9001         if (irqs_disabled())
9002                 print_irqtrace_events(current);
9003         dump_stack();
9004 #endif
9005 }
9006 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9007 #endif
9008
9009 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9010 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9011 {
9012         int on_rq;
9013
9014         update_rq_clock(rq);
9015         on_rq = p->se.on_rq;
9016         if (on_rq)
9017                 deactivate_task(rq, p, 0);
9018         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9019         if (on_rq) {
9020                 activate_task(rq, p, 0);
9021                 resched_task(rq->curr);
9022         }
9023 }
9024
9025 void normalize_rt_tasks(void)
9026 {
9027         struct task_struct *g, *p;
9028         unsigned long flags;
9029         struct rq *rq;
9030
9031         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9032         do_each_thread(g, p) {
9033                 /*
9034                  * Only normalize user tasks:
9035                  */
9036                 if (!p->mm)
9037                         continue;
9038
9039                 p->se.exec_start                = 0;
9040 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9041                 p->se.wait_start                = 0;
9042                 p->se.sleep_start               = 0;
9043                 p->se.block_start               = 0;
9044 #endif
9045
9046                 if (!rt_task(p)) {
9047                         /*
9048                          * Renice negative nice level userspace
9049                          * tasks back to 0:
9050                          */
9051                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9052                                 set_user_nice(p, 0);
9053                         continue;
9054                 }
9055
9056                 spin_lock(&p->pi_lock);
9057                 rq = __task_rq_lock(p);
9058
9059                 normalize_task(rq, p);
9060
9061                 __task_rq_unlock(rq);
9062                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9063         } while_each_thread(g, p);
9064
9065         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9066 }
9067
9068 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9069
9070 #ifdef CONFIG_IA64
9071 /*
9072  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9073  *
9074  * They can only be called when the whole system has been
9075  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9076  * activity can take place. Using them for anything else would
9077  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9078  * under any other configuration.
9079  */
9080
9081 /**
9082  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9083  * @cpu: the processor in question.
9084  *
9085  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9086  */
9087 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9088 {
9089         return cpu_curr(cpu);
9090 }
9091
9092 /**
9093  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9094  * @cpu: the processor in question.
9095  * @p: the task pointer to set.
9096  *
9097  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9098  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9099  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9100  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9101  * and caller must save the original value of the current task (see
9102  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9103  * re-starting the system.
9104  *
9105  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9106  */
9107 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9108 {
9109         cpu_curr(cpu) = p;
9110 }
9111
9112 #endif
9113
9114 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9115 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9116 {
9117         int i;
9118
9119         for_each_possible_cpu(i) {
9120                 if (tg->cfs_rq)
9121                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9122                 if (tg->se)
9123                         kfree(tg->se[i]);
9124         }
9125
9126         kfree(tg->cfs_rq);
9127         kfree(tg->se);
9128 }
9129
9130 static
9131 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9132 {
9133         struct cfs_rq *cfs_rq;
9134         struct sched_entity *se;
9135         struct rq *rq;
9136         int i;
9137
9138         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9139         if (!tg->cfs_rq)
9140                 goto err;
9141         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9142         if (!tg->se)
9143                 goto err;
9144
9145         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9146
9147         for_each_possible_cpu(i) {
9148                 rq = cpu_rq(i);
9149
9150                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9151                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9152                 if (!cfs_rq)
9153                         goto err;
9154
9155                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9156                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9157                 if (!se)
9158                         goto err;
9159
9160                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9161         }
9162
9163         return 1;
9164
9165  err:
9166         return 0;
9167 }
9168
9169 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9170 {
9171         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9172                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9173 }
9174
9175 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9176 {
9177         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9178 }
9179 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9180 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9181 {
9182 }
9183
9184 static inline
9185 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9186 {
9187         return 1;
9188 }
9189
9190 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9191 {
9192 }
9193
9194 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9195 {
9196 }
9197 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9198
9199 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9200 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9201 {
9202         int i;
9203
9204         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9205
9206         for_each_possible_cpu(i) {
9207                 if (tg->rt_rq)
9208                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9209                 if (tg->rt_se)
9210                         kfree(tg->rt_se[i]);
9211         }
9212
9213         kfree(tg->rt_rq);
9214         kfree(tg->rt_se);
9215 }
9216
9217 static
9218 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9219 {
9220         struct rt_rq *rt_rq;
9221         struct sched_rt_entity *rt_se;
9222         struct rq *rq;
9223         int i;
9224
9225         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9226         if (!tg->rt_rq)
9227                 goto err;
9228         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9229         if (!tg->rt_se)
9230                 goto err;
9231
9232         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9233                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9234
9235         for_each_possible_cpu(i) {
9236                 rq = cpu_rq(i);
9237
9238                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9239                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9240                 if (!rt_rq)
9241                         goto err;
9242
9243                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9244                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9245                 if (!rt_se)
9246                         goto err;
9247
9248                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9249         }
9250
9251         return 1;
9252
9253  err:
9254         return 0;
9255 }
9256
9257 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9258 {
9259         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9260                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9261 }
9262
9263 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9264 {
9265         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9266 }
9267 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9268 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9269 {
9270 }
9271
9272 static inline
9273 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9274 {
9275         return 1;
9276 }
9277
9278 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9279 {
9280 }
9281
9282 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9283 {
9284 }
9285 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9286
9287 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9288 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9289 {
9290         free_fair_sched_group(tg);
9291         free_rt_sched_group(tg);
9292         kfree(tg);
9293 }
9294
9295 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9296 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9297 {
9298         struct task_group *tg;
9299         unsigned long flags;
9300         int i;
9301
9302         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9303         if (!tg)
9304                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9305
9306         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9307                 goto err;
9308
9309         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9310                 goto err;
9311
9312         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9313         for_each_possible_cpu(i) {
9314                 register_fair_sched_group(tg, i);
9315                 register_rt_sched_group(tg, i);
9316         }
9317         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9318
9319         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9320
9321         tg->parent = parent;
9322         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9323         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9324         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9325
9326         return tg;
9327
9328 err:
9329         free_sched_group(tg);
9330         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9331 }
9332
9333 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9334 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9335 {
9336         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9337         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9338 }
9339
9340 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9341 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9342 {
9343         unsigned long flags;
9344         int i;
9345
9346         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9347         for_each_possible_cpu(i) {
9348                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9349                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9350         }
9351         list_del_rcu(&tg->list);
9352         list_del_rcu(&tg->siblings);
9353         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9354
9355         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9356         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9357 }
9358
9359 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9360  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9361  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9362  *      reflect its new group.
9363  */
9364 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9365 {
9366         int on_rq, running;
9367         unsigned long flags;
9368         struct rq *rq;
9369
9370         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9371
9372         update_rq_clock(rq);
9373
9374         running = task_current(rq, tsk);
9375         on_rq = tsk->se.on_rq;
9376
9377         if (on_rq)
9378                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9379         if (unlikely(running))
9380                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9381
9382         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9383
9384 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9385         if (tsk->sched_class->moved_group)
9386                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9387 #endif
9388
9389         if (unlikely(running))
9390                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9391         if (on_rq)
9392                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9393
9394         task_rq_unlock(rq, &flags);
9395 }
9396 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9397
9398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9399 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9400 {
9401         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9402         int on_rq;
9403
9404         on_rq = se->on_rq;
9405         if (on_rq)
9406                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9407
9408         se->load.weight = shares;
9409         se->load.inv_weight = 0;
9410
9411         if (on_rq)
9412                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9413 }
9414
9415 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9416 {
9417         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9418         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9419         unsigned long flags;
9420
9421         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9422         __set_se_shares(se, shares);
9423         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9424 }
9425
9426 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9427
9428 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9429 {
9430         int i;
9431         unsigned long flags;
9432
9433         /*
9434          * We can't change the weight of the root cgroup.
9435          */
9436         if (!tg->se[0])
9437                 return -EINVAL;
9438
9439         if (shares < MIN_SHARES)
9440                 shares = MIN_SHARES;
9441         else if (shares > MAX_SHARES)
9442                 shares = MAX_SHARES;
9443
9444         mutex_lock(&shares_mutex);
9445         if (tg->shares == shares)
9446                 goto done;
9447
9448         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9449         for_each_possible_cpu(i)
9450                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9451         list_del_rcu(&tg->siblings);
9452         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9453
9454         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9455         synchronize_sched();
9456
9457         /*
9458          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9459          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9460          */
9461         tg->shares = shares;
9462         for_each_possible_cpu(i) {
9463                 /*
9464                  * force a rebalance
9465                  */
9466                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9467                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9468         }
9469
9470         /*
9471          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9472          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9473          */
9474         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9475         for_each_possible_cpu(i)
9476                 register_fair_sched_group(tg, i);
9477         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9478         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9479 done:
9480         mutex_unlock(&shares_mutex);
9481         return 0;
9482 }
9483
9484 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9485 {
9486         return tg->shares;
9487 }
9488 #endif
9489
9490 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9491 /*
9492  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9493  */
9494 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9495
9496 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9497 {
9498         if (runtime == RUNTIME_INF)
9499                 return 1ULL << 20;
9500
9501         return div64_u64(runtime << 20, period);
9502 }
9503
9504 /* Must be called with tasklist_lock held */
9505 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9506 {
9507         struct task_struct *g, *p;
9508
9509         do_each_thread(g, p) {
9510                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9511                         return 1;
9512         } while_each_thread(g, p);
9513
9514         return 0;
9515 }
9516
9517 struct rt_schedulable_data {
9518         struct task_group *tg;
9519         u64 rt_period;
9520         u64 rt_runtime;
9521 };
9522
9523 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9524 {
9525         struct rt_schedulable_data *d = data;
9526         struct task_group *child;
9527         unsigned long total, sum = 0;
9528         u64 period, runtime;
9529
9530         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9531         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9532
9533         if (tg == d->tg) {
9534                 period = d->rt_period;
9535                 runtime = d->rt_runtime;
9536         }
9537
9538 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9539         if (tg == &root_task_group) {
9540                 period = global_rt_period();
9541                 runtime = global_rt_runtime();
9542         }
9543 #endif
9544
9545         /*
9546          * Cannot have more runtime than the period.
9547          */
9548         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9549                 return -EINVAL;
9550
9551         /*
9552          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9553          */
9554         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9555                 return -EBUSY;
9556
9557         total = to_ratio(period, runtime);
9558
9559         /*
9560          * Nobody can have more than the global setting allows.
9561          */
9562         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9563                 return -EINVAL;
9564
9565         /*
9566          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9567          */
9568         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9569                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9570                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9571
9572                 if (child == d->tg) {
9573                         period = d->rt_period;
9574                         runtime = d->rt_runtime;
9575                 }
9576
9577                 sum += to_ratio(period, runtime);
9578         }
9579
9580         if (sum > total)
9581                 return -EINVAL;
9582
9583         return 0;
9584 }
9585
9586 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9587 {
9588         struct rt_schedulable_data data = {
9589                 .tg = tg,
9590                 .rt_period = period,
9591                 .rt_runtime = runtime,
9592         };
9593
9594         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9595 }
9596
9597 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9598                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9599 {
9600         int i, err = 0;
9601
9602         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9603         read_lock(&tasklist_lock);
9604         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9605         if (err)
9606                 goto unlock;
9607
9608         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9609         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9610         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9611
9612         for_each_possible_cpu(i) {
9613                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9614
9615                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9616                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9617                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9618         }
9619         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9620  unlock:
9621         read_unlock(&tasklist_lock);
9622         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9623
9624         return err;
9625 }
9626
9627 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9628 {
9629         u64 rt_runtime, rt_period;
9630
9631         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9632         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9633         if (rt_runtime_us < 0)
9634                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9635
9636         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9637 }
9638
9639 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9640 {
9641         u64 rt_runtime_us;
9642
9643         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9644                 return -1;
9645
9646         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9647         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9648         return rt_runtime_us;
9649 }
9650
9651 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9652 {
9653         u64 rt_runtime, rt_period;
9654
9655         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9656         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9657
9658         if (rt_period == 0)
9659                 return -EINVAL;
9660
9661         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9662 }
9663
9664 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9665 {
9666         u64 rt_period_us;
9667
9668         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9669         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9670         return rt_period_us;
9671 }
9672
9673 static int sched_rt_global_constraints(void)
9674 {
9675         u64 runtime, period;
9676         int ret = 0;
9677
9678         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9679                 return -EINVAL;
9680
9681         runtime = global_rt_runtime();
9682         period = global_rt_period();
9683
9684         /*
9685          * Sanity check on the sysctl variables.
9686          */
9687         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9688                 return -EINVAL;
9689
9690         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9691         read_lock(&tasklist_lock);
9692         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9693         read_unlock(&tasklist_lock);
9694         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9695
9696         return ret;
9697 }
9698
9699 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9700 {
9701         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9702         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9703                 return 0;
9704
9705         return 1;
9706 }
9707
9708 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9709 static int sched_rt_global_constraints(void)
9710 {
9711         unsigned long flags;
9712         int i;
9713
9714         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9715                 return -EINVAL;
9716
9717         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9718         for_each_possible_cpu(i) {
9719                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9720
9721                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9722                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9723                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9724         }
9725         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9726
9727         return 0;
9728 }
9729 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9730
9731 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9732                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9733                 loff_t *ppos)
9734 {
9735         int ret;
9736         int old_period, old_runtime;
9737         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9738
9739         mutex_lock(&mutex);
9740         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9741         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9742
9743         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9744
9745         if (!ret && write) {
9746                 ret = sched_rt_global_constraints();
9747                 if (ret) {
9748                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9749                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9750                 } else {
9751                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9752                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9753                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9754                 }
9755         }
9756         mutex_unlock(&mutex);
9757
9758         return ret;
9759 }
9760
9761 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9762
9763 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9764 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9765 {
9766         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9767                             struct task_group, css);
9768 }
9769
9770 static struct cgroup_subsys_state *
9771 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9772 {
9773         struct task_group *tg, *parent;
9774
9775         if (!cgrp->parent) {
9776                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9777                 return &init_task_group.css;
9778         }
9779
9780         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9781         tg = sched_create_group(parent);
9782         if (IS_ERR(tg))
9783                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9784
9785         return &tg->css;
9786 }
9787
9788 static void
9789 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9790 {
9791         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9792
9793         sched_destroy_group(tg);
9794 }
9795
9796 static int
9797 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9798                       struct task_struct *tsk)
9799 {
9800 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9801         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9802                 return -EINVAL;
9803 #else
9804         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9805         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9806                 return -EINVAL;
9807 #endif
9808
9809         return 0;
9810 }
9811
9812 static void
9813 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9814                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9815 {
9816         sched_move_task(tsk);
9817 }
9818
9819 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9820 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9821                                 u64 shareval)
9822 {
9823         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9824 }
9825
9826 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9827 {
9828         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9829
9830         return (u64) tg->shares;
9831 }
9832 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9833
9834 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9835 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9836                                 s64 val)
9837 {
9838         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9839 }
9840
9841 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9842 {
9843         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9844 }
9845
9846 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9847                 u64 rt_period_us)
9848 {
9849         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9850 }
9851
9852 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9853 {
9854         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9855 }
9856 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9857
9858 static struct cftype cpu_files[] = {
9859 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9860         {
9861                 .name = "shares",
9862                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9863                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9864         },
9865 #endif
9866 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9867         {
9868                 .name = "rt_runtime_us",
9869                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9870                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9871         },
9872         {
9873                 .name = "rt_period_us",
9874                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9875                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9876         },
9877 #endif
9878 };
9879
9880 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9881 {
9882         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9883 }
9884
9885 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9886         .name           = "cpu",
9887         .create         = cpu_cgroup_create,
9888         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9889         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9890         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9891         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9892         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9893         .early_init     = 1,
9894 };
9895
9896 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9897
9898 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9899
9900 /*
9901  * CPU accounting code for task groups.
9902  *
9903  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9904  * (balbir@in.ibm.com).
9905  */
9906
9907 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9908 struct cpuacct {
9909         struct cgroup_subsys_state css;
9910         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9911         u64 *cpuusage;
9912         struct cpuacct *parent;
9913 };
9914
9915 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9916
9917 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9918 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9919 {
9920         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9921                             struct cpuacct, css);
9922 }
9923
9924 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9925 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9926 {
9927         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9928                             struct cpuacct, css);
9929 }
9930
9931 /* create a new cpu accounting group */
9932 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9933         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9934 {
9935         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9936
9937         if (!ca)
9938                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9939
9940         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9941         if (!ca->cpuusage) {
9942                 kfree(ca);
9943                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9944         }
9945
9946         if (cgrp->parent)
9947                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9948
9949         return &ca->css;
9950 }
9951
9952 /* destroy an existing cpu accounting group */
9953 static void
9954 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9955 {
9956         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9957
9958         free_percpu(ca->cpuusage);
9959         kfree(ca);
9960 }
9961
9962 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9963 {
9964         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9965         u64 data;
9966
9967 #ifndef CONFIG_64BIT
9968         /*
9969          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9970          */
9971         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9972         data = *cpuusage;
9973         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9974 #else
9975         data = *cpuusage;
9976 #endif
9977
9978         return data;
9979 }
9980
9981 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9982 {
9983         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9984
9985 #ifndef CONFIG_64BIT
9986         /*
9987          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9988          */
9989         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9990         *cpuusage = val;
9991         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9992 #else
9993         *cpuusage = val;
9994 #endif
9995 }
9996
9997 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9998 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9999 {
10000         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10001         u64 totalcpuusage = 0;
10002         int i;
10003
10004         for_each_present_cpu(i)
10005                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10006
10007         return totalcpuusage;
10008 }
10009
10010 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10011                                                                 u64 reset)
10012 {
10013         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10014         int err = 0;
10015         int i;
10016
10017         if (reset) {
10018                 err = -EINVAL;
10019                 goto out;
10020         }
10021
10022         for_each_present_cpu(i)
10023                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10024
10025 out:
10026         return err;
10027 }
10028
10029 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10030                                    struct seq_file *m)
10031 {
10032         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10033         u64 percpu;
10034         int i;
10035
10036         for_each_present_cpu(i) {
10037                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10038                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10039         }
10040         seq_printf(m, "\n");
10041         return 0;
10042 }
10043
10044 static struct cftype files[] = {
10045         {
10046                 .name = "usage",
10047                 .read_u64 = cpuusage_read,
10048                 .write_u64 = cpuusage_write,
10049         },
10050         {
10051                 .name = "usage_percpu",
10052                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10053         },
10054
10055 };
10056
10057 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10058 {
10059         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10060 }
10061
10062 /*
10063  * charge this task's execution time to its accounting group.
10064  *
10065  * called with rq->lock held.
10066  */
10067 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10068 {
10069         struct cpuacct *ca;
10070         int cpu;
10071
10072         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10073                 return;
10074
10075         cpu = task_cpu(tsk);
10076         ca = task_ca(tsk);
10077
10078         for (; ca; ca = ca->parent) {
10079                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10080                 *cpuusage += cputime;
10081         }
10082 }
10083
10084 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10085         .name = "cpuacct",
10086         .create = cpuacct_create,
10087         .destroy = cpuacct_destroy,
10088         .populate = cpuacct_populate,
10089         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10090 };
10091 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */