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