sched: Add SD_PREFER_SIBLING
[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/perf_counter.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/reciprocal_div.h>
68 #include <linux/unistd.h>
69 #include <linux/pagemap.h>
70 #include <linux/hrtimer.h>
71 #include <linux/tick.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 #ifdef CONFIG_SMP
124
125 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
126
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211 }
212
213 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
214 {
215         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
216 }
217
218 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
219 {
220         ktime_t now;
221
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         for (;;) {
230                 unsigned long delta;
231                 ktime_t soft, hard;
232
233                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
234                         break;
235
236                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
237                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
238
239                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
240                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
241                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
242                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
243                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
244         }
245         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
246 }
247
248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
249 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
250 {
251         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
252 }
253 #endif
254
255 /*
256  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
257  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
258  */
259 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
260
261 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
262
263 #include <linux/cgroup.h>
264
265 struct cfs_rq;
266
267 static LIST_HEAD(task_groups);
268
269 /* task group related information */
270 struct task_group {
271 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
272         struct cgroup_subsys_state css;
273 #endif
274
275 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
276         uid_t uid;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280         /* schedulable entities of this group on each cpu */
281         struct sched_entity **se;
282         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
283         struct cfs_rq **cfs_rq;
284         unsigned long shares;
285 #endif
286
287 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
288         struct sched_rt_entity **rt_se;
289         struct rt_rq **rt_rq;
290
291         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
292 #endif
293
294         struct rcu_head rcu;
295         struct list_head list;
296
297         struct task_group *parent;
298         struct list_head siblings;
299         struct list_head children;
300 };
301
302 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
303
304 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
305 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
306 {
307         user->tg->uid = user->uid;
308 }
309
310 /*
311  * Root task group.
312  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
313  *      be a child to this group.
314  */
315 struct task_group root_task_group;
316
317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
318 /* Default task group's sched entity on each cpu */
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
320 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
321 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
323
324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
325 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
326 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
327 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
328 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
329 #define root_task_group init_task_group
330 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
331
332 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
333  * a task group's cpu shares.
334  */
335 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
336
337 #ifdef CONFIG_SMP
338 static int root_task_group_empty(void)
339 {
340         return list_empty(&root_task_group.children);
341 }
342 #endif
343
344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
345 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
346 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
347 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
348 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
349 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
350
351 /*
352  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
353  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
354  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
355  * too large, so as the shares value of a task group.
356  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
357  *  limitation from this.)
358  */
359 #define MIN_SHARES      2
360 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
361
362 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
363 #endif
364
365 /* Default task group.
366  *      Every task in system belong to this group at bootup.
367  */
368 struct task_group init_task_group;
369
370 /* return group to which a task belongs */
371 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
372 {
373         struct task_group *tg;
374
375 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
376         rcu_read_lock();
377         tg = __task_cred(p)->user->tg;
378         rcu_read_unlock();
379 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
380         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
381                                 struct task_group, css);
382 #else
383         tg = &init_task_group;
384 #endif
385         return tg;
386 }
387
388 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
389 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
390 {
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
393         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
394 #endif
395
396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
398         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
399 #endif
400 }
401
402 #else
403
404 #ifdef CONFIG_SMP
405 static int root_task_group_empty(void)
406 {
407         return 1;
408 }
409 #endif
410
411 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
412 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
413 {
414         return NULL;
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
418
419 /* CFS-related fields in a runqueue */
420 struct cfs_rq {
421         struct load_weight load;
422         unsigned long nr_running;
423
424         u64 exec_clock;
425         u64 min_vruntime;
426
427         struct rb_root tasks_timeline;
428         struct rb_node *rb_leftmost;
429
430         struct list_head tasks;
431         struct list_head *balance_iterator;
432
433         /*
434          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
435          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
436          */
437         struct sched_entity *curr, *next, *last;
438
439         unsigned int nr_spread_over;
440
441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
442         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
443
444         /*
445          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
446          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
447          * (like users, containers etc.)
448          *
449          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
450          * list is used during load balance.
451          */
452         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
453         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
454
455 #ifdef CONFIG_SMP
456         /*
457          * the part of load.weight contributed by tasks
458          */
459         unsigned long task_weight;
460
461         /*
462          *   h_load = weight * f(tg)
463          *
464          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
465          * this group.
466          */
467         unsigned long h_load;
468
469         /*
470          * this cpu's part of tg->shares
471          */
472         unsigned long shares;
473
474         /*
475          * load.weight at the time we set shares
476          */
477         unsigned long rq_weight;
478 #endif
479 #endif
480 };
481
482 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
483 struct rt_rq {
484         struct rt_prio_array active;
485         unsigned long rt_nr_running;
486 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
487         struct {
488                 int curr; /* highest queued rt task prio */
489 #ifdef CONFIG_SMP
490                 int next; /* next highest */
491 #endif
492         } highest_prio;
493 #endif
494 #ifdef CONFIG_SMP
495         unsigned long rt_nr_migratory;
496         unsigned long rt_nr_total;
497         int overloaded;
498         struct plist_head pushable_tasks;
499 #endif
500         int rt_throttled;
501         u64 rt_time;
502         u64 rt_runtime;
503         /* Nests inside the rq lock: */
504         spinlock_t rt_runtime_lock;
505
506 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
507         unsigned long rt_nr_boosted;
508
509         struct rq *rq;
510         struct list_head leaf_rt_rq_list;
511         struct task_group *tg;
512         struct sched_rt_entity *rt_se;
513 #endif
514 };
515
516 #ifdef CONFIG_SMP
517
518 /*
519  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
520  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
521  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
522  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
523  * object.
524  *
525  */
526 struct root_domain {
527         atomic_t refcount;
528         cpumask_var_t span;
529         cpumask_var_t online;
530
531         /*
532          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
533          * one runnable RT task.
534          */
535         cpumask_var_t rto_mask;
536         atomic_t rto_count;
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         struct cpupri cpupri;
539 #endif
540 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
541         /*
542          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
543          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
544          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
545          */
546         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
547 #endif
548 };
549
550 /*
551  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
552  * members (mimicking the global state we have today).
553  */
554 static struct root_domain def_root_domain;
555
556 #endif
557
558 /*
559  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
560  *
561  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
562  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
563  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
564  */
565 struct rq {
566         /* runqueue lock: */
567         spinlock_t lock;
568
569         /*
570          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
571          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
572          */
573         unsigned long nr_running;
574         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
575         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
576 #ifdef CONFIG_NO_HZ
577         unsigned long last_tick_seen;
578         unsigned char in_nohz_recently;
579 #endif
580         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
581         struct load_weight load;
582         unsigned long nr_load_updates;
583         u64 nr_switches;
584         u64 nr_migrations_in;
585
586         struct cfs_rq cfs;
587         struct rt_rq rt;
588
589 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
590         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
591         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
592 #endif
593 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
594         struct list_head leaf_rt_rq_list;
595 #endif
596
597         /*
598          * This is part of a global counter where only the total sum
599          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
600          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
601          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
602          */
603         unsigned long nr_uninterruptible;
604
605         struct task_struct *curr, *idle;
606         unsigned long next_balance;
607         struct mm_struct *prev_mm;
608
609         u64 clock;
610
611         atomic_t nr_iowait;
612
613 #ifdef CONFIG_SMP
614         struct root_domain *rd;
615         struct sched_domain *sd;
616
617         unsigned char idle_at_tick;
618         /* For active balancing */
619         int post_schedule;
620         int active_balance;
621         int push_cpu;
622         /* cpu of this runqueue: */
623         int cpu;
624         int online;
625
626         unsigned long avg_load_per_task;
627
628         struct task_struct *migration_thread;
629         struct list_head migration_queue;
630 #endif
631
632         /* calc_load related fields */
633         unsigned long calc_load_update;
634         long calc_load_active;
635
636 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
637 #ifdef CONFIG_SMP
638         int hrtick_csd_pending;
639         struct call_single_data hrtick_csd;
640 #endif
641         struct hrtimer hrtick_timer;
642 #endif
643
644 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
645         /* latency stats */
646         struct sched_info rq_sched_info;
647         unsigned long long rq_cpu_time;
648         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
649
650         /* sys_sched_yield() stats */
651         unsigned int yld_count;
652
653         /* schedule() stats */
654         unsigned int sched_switch;
655         unsigned int sched_count;
656         unsigned int sched_goidle;
657
658         /* try_to_wake_up() stats */
659         unsigned int ttwu_count;
660         unsigned int ttwu_local;
661
662         /* BKL stats */
663         unsigned int bkl_count;
664 #endif
665 };
666
667 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
668
669 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
670 {
671         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
672 }
673
674 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
675 {
676 #ifdef CONFIG_SMP
677         return rq->cpu;
678 #else
679         return 0;
680 #endif
681 }
682
683 /*
684  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
685  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
686  *
687  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
688  * preempt-disabled sections.
689  */
690 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
691         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
692
693 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
694 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
695 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
696 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
697 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
698
699 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
700 {
701         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
702 }
703
704 /*
705  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
706  */
707 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
708 # define const_debug __read_mostly
709 #else
710 # define const_debug static const
711 #endif
712
713 /**
714  * runqueue_is_locked
715  *
716  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
717  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
718  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
719  */
720 int runqueue_is_locked(void)
721 {
722         int cpu = get_cpu();
723         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
724         int ret;
725
726         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
727         put_cpu();
728         return ret;
729 }
730
731 /*
732  * Debugging: various feature bits
733  */
734
735 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
736         __SCHED_FEAT_##name ,
737
738 enum {
739 #include "sched_features.h"
740 };
741
742 #undef SCHED_FEAT
743
744 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
745         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
746
747 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
748 #include "sched_features.h"
749         0;
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
754 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
755         #name ,
756
757 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
758 #include "sched_features.h"
759         NULL
760 };
761
762 #undef SCHED_FEAT
763
764 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
765 {
766         int i;
767
768         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
769                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
770                         seq_puts(m, "NO_");
771                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
772         }
773         seq_puts(m, "\n");
774
775         return 0;
776 }
777
778 static ssize_t
779 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
780                 size_t cnt, loff_t *ppos)
781 {
782         char buf[64];
783         char *cmp = buf;
784         int neg = 0;
785         int i;
786
787         if (cnt > 63)
788                 cnt = 63;
789
790         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
791                 return -EFAULT;
792
793         buf[cnt] = 0;
794
795         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
796                 neg = 1;
797                 cmp += 3;
798         }
799
800         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
801                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
802
803                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
804                         if (neg)
805                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
806                         else
807                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
808                         break;
809                 }
810         }
811
812         if (!sched_feat_names[i])
813                 return -EINVAL;
814
815         filp->f_pos += cnt;
816
817         return cnt;
818 }
819
820 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
821 {
822         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
823 }
824
825 static struct file_operations sched_feat_fops = {
826         .open           = sched_feat_open,
827         .write          = sched_feat_write,
828         .read           = seq_read,
829         .llseek         = seq_lseek,
830         .release        = single_release,
831 };
832
833 static __init int sched_init_debug(void)
834 {
835         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
836                         &sched_feat_fops);
837
838         return 0;
839 }
840 late_initcall(sched_init_debug);
841
842 #endif
843
844 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
845
846 /*
847  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
848  * Limited because this is done with IRQs disabled.
849  */
850 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
851
852 /*
853  * ratelimit for updating the group shares.
854  * default: 0.25ms
855  */
856 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
857
858 /*
859  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
860  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
861  * default: 4
862  */
863 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
864
865 /*
866  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
867  * default: 1s
868  */
869 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
870
871 static __read_mostly int scheduler_running;
872
873 /*
874  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
875  * default: 0.95s
876  */
877 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
878
879 static inline u64 global_rt_period(void)
880 {
881         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
882 }
883
884 static inline u64 global_rt_runtime(void)
885 {
886         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
887                 return RUNTIME_INF;
888
889         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
890 }
891
892 #ifndef prepare_arch_switch
893 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
894 #endif
895 #ifndef finish_arch_switch
896 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
897 #endif
898
899 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
900 {
901         return rq->curr == p;
902 }
903
904 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
905 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
906 {
907         return task_current(rq, p);
908 }
909
910 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
911 {
912 }
913
914 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
915 {
916 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
917         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
918         rq->lock.owner = current;
919 #endif
920         /*
921          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
922          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
923          * prev into current:
924          */
925         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
926
927         spin_unlock_irq(&rq->lock);
928 }
929
930 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
931 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
932 {
933 #ifdef CONFIG_SMP
934         return p->oncpu;
935 #else
936         return task_current(rq, p);
937 #endif
938 }
939
940 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
941 {
942 #ifdef CONFIG_SMP
943         /*
944          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
945          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
946          * here.
947          */
948         next->oncpu = 1;
949 #endif
950 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
951         spin_unlock_irq(&rq->lock);
952 #else
953         spin_unlock(&rq->lock);
954 #endif
955 }
956
957 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
958 {
959 #ifdef CONFIG_SMP
960         /*
961          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
962          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
963          * finished.
964          */
965         smp_wmb();
966         prev->oncpu = 0;
967 #endif
968 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
969         local_irq_enable();
970 #endif
971 }
972 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
973
974 /*
975  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
976  * Must be called interrupts disabled.
977  */
978 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
979         __acquires(rq->lock)
980 {
981         for (;;) {
982                 struct rq *rq = task_rq(p);
983                 spin_lock(&rq->lock);
984                 if (likely(rq == task_rq(p)))
985                         return rq;
986                 spin_unlock(&rq->lock);
987         }
988 }
989
990 /*
991  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
992  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
993  * explicitly disabling preemption.
994  */
995 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
996         __acquires(rq->lock)
997 {
998         struct rq *rq;
999
1000         for (;;) {
1001                 local_irq_save(*flags);
1002                 rq = task_rq(p);
1003                 spin_lock(&rq->lock);
1004                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1005                         return rq;
1006                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1007         }
1008 }
1009
1010 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1011 {
1012         struct rq *rq = task_rq(p);
1013
1014         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1015         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1016 }
1017
1018 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1019         __releases(rq->lock)
1020 {
1021         spin_unlock(&rq->lock);
1022 }
1023
1024 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1025         __releases(rq->lock)
1026 {
1027         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1032  */
1033 static struct rq *this_rq_lock(void)
1034         __acquires(rq->lock)
1035 {
1036         struct rq *rq;
1037
1038         local_irq_disable();
1039         rq = this_rq();
1040         spin_lock(&rq->lock);
1041
1042         return rq;
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1046 /*
1047  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1048  *
1049  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1050  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1051  * reschedule event.
1052  *
1053  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1054  * rq->lock.
1055  */
1056
1057 /*
1058  * Use hrtick when:
1059  *  - enabled by features
1060  *  - hrtimer is actually high res
1061  */
1062 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1063 {
1064         if (!sched_feat(HRTICK))
1065                 return 0;
1066         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1067                 return 0;
1068         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1069 }
1070
1071 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1072 {
1073         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1074                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * High-resolution timer tick.
1079  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1080  */
1081 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1082 {
1083         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1084
1085         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1086
1087         spin_lock(&rq->lock);
1088         update_rq_clock(rq);
1089         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1090         spin_unlock(&rq->lock);
1091
1092         return HRTIMER_NORESTART;
1093 }
1094
1095 #ifdef CONFIG_SMP
1096 /*
1097  * called from hardirq (IPI) context
1098  */
1099 static void __hrtick_start(void *arg)
1100 {
1101         struct rq *rq = arg;
1102
1103         spin_lock(&rq->lock);
1104         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1105         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1106         spin_unlock(&rq->lock);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Called to set the hrtick timer state.
1111  *
1112  * called with rq->lock held and irqs disabled
1113  */
1114 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1115 {
1116         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1117         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1118
1119         hrtimer_set_expires(timer, time);
1120
1121         if (rq == this_rq()) {
1122                 hrtimer_restart(timer);
1123         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1124                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1125                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1126         }
1127 }
1128
1129 static int
1130 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1131 {
1132         int cpu = (int)(long)hcpu;
1133
1134         switch (action) {
1135         case CPU_UP_CANCELED:
1136         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1137         case CPU_DOWN_PREPARE:
1138         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1139         case CPU_DEAD:
1140         case CPU_DEAD_FROZEN:
1141                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1142                 return NOTIFY_OK;
1143         }
1144
1145         return NOTIFY_DONE;
1146 }
1147
1148 static __init void init_hrtick(void)
1149 {
1150         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1151 }
1152 #else
1153 /*
1154  * Called to set the hrtick timer state.
1155  *
1156  * called with rq->lock held and irqs disabled
1157  */
1158 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1159 {
1160         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1161                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1162 }
1163
1164 static inline void init_hrtick(void)
1165 {
1166 }
1167 #endif /* CONFIG_SMP */
1168
1169 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1170 {
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1173
1174         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1175         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1176         rq->hrtick_csd.info = rq;
1177 #endif
1178
1179         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1180         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1181 }
1182 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1184 {
1185 }
1186
1187 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1188 {
1189 }
1190
1191 static inline void init_hrtick(void)
1192 {
1193 }
1194 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1195
1196 /*
1197  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1198  *
1199  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1200  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1201  * the target CPU.
1202  */
1203 #ifdef CONFIG_SMP
1204
1205 #ifndef tsk_is_polling
1206 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1207 #endif
1208
1209 static void resched_task(struct task_struct *p)
1210 {
1211         int cpu;
1212
1213         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1214
1215         if (test_tsk_need_resched(p))
1216                 return;
1217
1218         set_tsk_need_resched(p);
1219
1220         cpu = task_cpu(p);
1221         if (cpu == smp_processor_id())
1222                 return;
1223
1224         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1225         smp_mb();
1226         if (!tsk_is_polling(p))
1227                 smp_send_reschedule(cpu);
1228 }
1229
1230 static void resched_cpu(int cpu)
1231 {
1232         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1233         unsigned long flags;
1234
1235         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1236                 return;
1237         resched_task(cpu_curr(cpu));
1238         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1239 }
1240
1241 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1242 /*
1243  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1244  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1245  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1246  * idle system the next event might even be infinite time into the
1247  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1248  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1249  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1250  * wheel for the next timer event.
1251  */
1252 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1253 {
1254         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1255
1256         if (cpu == smp_processor_id())
1257                 return;
1258
1259         /*
1260          * This is safe, as this function is called with the timer
1261          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1262          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1263          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1264          * timer into account automatically.
1265          */
1266         if (rq->curr != rq->idle)
1267                 return;
1268
1269         /*
1270          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1271          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1272          * idle task through an additional NOOP schedule()
1273          */
1274         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1275
1276         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1277         smp_mb();
1278         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1279                 smp_send_reschedule(cpu);
1280 }
1281 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1282
1283 #else /* !CONFIG_SMP */
1284 static void resched_task(struct task_struct *p)
1285 {
1286         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1287         set_tsk_need_resched(p);
1288 }
1289 #endif /* CONFIG_SMP */
1290
1291 #if BITS_PER_LONG == 32
1292 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1293 #else
1294 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1295 #endif
1296
1297 #define WMULT_SHIFT     32
1298
1299 /*
1300  * Shift right and round:
1301  */
1302 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1303
1304 /*
1305  * delta *= weight / lw
1306  */
1307 static unsigned long
1308 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1309                 struct load_weight *lw)
1310 {
1311         u64 tmp;
1312
1313         if (!lw->inv_weight) {
1314                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1315                         lw->inv_weight = 1;
1316                 else
1317                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1318                                 / (lw->weight+1);
1319         }
1320
1321         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1322         /*
1323          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1324          */
1325         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1326                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1327                         WMULT_SHIFT/2);
1328         else
1329                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1330
1331         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1332 }
1333
1334 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1335 {
1336         lw->weight += inc;
1337         lw->inv_weight = 0;
1338 }
1339
1340 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1341 {
1342         lw->weight -= dec;
1343         lw->inv_weight = 0;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1348  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1349  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1350  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1351  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1352  * slice expiry etc.
1353  */
1354
1355 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1356 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1357
1358 /*
1359  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1360  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1361  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1362  * that remained on nice 0.
1363  *
1364  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1365  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1366  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1367  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1368  * the relative distance between them is ~25%.)
1369  */
1370 static const int prio_to_weight[40] = {
1371  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1372  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1373  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1374  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1375  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1376  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1377  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1378  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1379 };
1380
1381 /*
1382  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1383  *
1384  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1385  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1386  * into multiplications:
1387  */
1388 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1389  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1390  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1391  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1392  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1393  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1394  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1395  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1396  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1397 };
1398
1399 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1400
1401 /*
1402  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1403  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1404  * structures to the load-balancing proper:
1405  */
1406 struct rq_iterator {
1407         void *arg;
1408         struct task_struct *(*start)(void *);
1409         struct task_struct *(*next)(void *);
1410 };
1411
1412 #ifdef CONFIG_SMP
1413 static unsigned long
1414 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1415               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1416               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1417               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1418
1419 static int
1420 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1421                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1422                    struct rq_iterator *iterator);
1423 #endif
1424
1425 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1426 enum cpuacct_stat_index {
1427         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1428         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1429
1430         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1431 };
1432
1433 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1434 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1435 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1437 #else
1438 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1439 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1440                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1441 #endif
1442
1443 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1444 {
1445         update_load_add(&rq->load, load);
1446 }
1447
1448 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1449 {
1450         update_load_sub(&rq->load, load);
1451 }
1452
1453 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1454 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1455
1456 /*
1457  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1458  * leaving it for the final time.
1459  */
1460 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1461 {
1462         struct task_group *parent, *child;
1463         int ret;
1464
1465         rcu_read_lock();
1466         parent = &root_task_group;
1467 down:
1468         ret = (*down)(parent, data);
1469         if (ret)
1470                 goto out_unlock;
1471         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1472                 parent = child;
1473                 goto down;
1474
1475 up:
1476                 continue;
1477         }
1478         ret = (*up)(parent, data);
1479         if (ret)
1480                 goto out_unlock;
1481
1482         child = parent;
1483         parent = parent->parent;
1484         if (parent)
1485                 goto up;
1486 out_unlock:
1487         rcu_read_unlock();
1488
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1493 {
1494         return 0;
1495 }
1496 #endif
1497
1498 #ifdef CONFIG_SMP
1499 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1500 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1501 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1502
1503 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1504 {
1505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1507
1508         if (nr_running)
1509                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1510         else
1511                 rq->avg_load_per_task = 0;
1512
1513         return rq->avg_load_per_task;
1514 }
1515
1516 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1517
1518 struct update_shares_data {
1519         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1520 };
1521
1522 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1523
1524 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1525
1526 /*
1527  * Calculate and set the cpu's group shares.
1528  */
1529 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1530                                     unsigned long sd_shares,
1531                                     unsigned long sd_rq_weight,
1532                                     struct update_shares_data *usd)
1533 {
1534         unsigned long shares, rq_weight;
1535         int boost = 0;
1536
1537         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1538         if (!rq_weight) {
1539                 boost = 1;
1540                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1541         }
1542
1543         /*
1544          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1545          * shares_i =  -----------------------------
1546          *                  \Sum_j rq_weight_j
1547          */
1548         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1549         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1550
1551         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1552                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1553                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1554                 unsigned long flags;
1555
1556                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1557                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1558                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1559                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1560                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1561         }
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1566  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1567  * parent group depends on the shares of its child groups.
1568  */
1569 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1570 {
1571         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1572         struct update_shares_data *usd;
1573         struct sched_domain *sd = data;
1574         unsigned long flags;
1575         int i;
1576
1577         if (!tg->se[0])
1578                 return 0;
1579
1580         local_irq_save(flags);
1581         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1582
1583         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1584                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1585                 usd->rq_weight[i] = weight;
1586
1587                 /*
1588                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1589                  * is one of average load so that when a new task gets to
1590                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1591                  */
1592                 if (!weight)
1593                         weight = NICE_0_LOAD;
1594
1595                 rq_weight += weight;
1596                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1597         }
1598
1599         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1600                 shares = tg->shares;
1601
1602         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1603                 shares = tg->shares;
1604
1605         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1606                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1607
1608         local_irq_restore(flags);
1609
1610         return 0;
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1615  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1616  * group is a fraction of its parents load.
1617  */
1618 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1619 {
1620         unsigned long load;
1621         long cpu = (long)data;
1622
1623         if (!tg->parent) {
1624                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1625         } else {
1626                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1627                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1628                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1629         }
1630
1631         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1632
1633         return 0;
1634 }
1635
1636 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1637 {
1638         s64 elapsed;
1639         u64 now;
1640
1641         if (root_task_group_empty())
1642                 return;
1643
1644         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1645         elapsed = now - sd->last_update;
1646
1647         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1648                 sd->last_update = now;
1649                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1650         }
1651 }
1652
1653 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1654 {
1655         if (root_task_group_empty())
1656                 return;
1657
1658         spin_unlock(&rq->lock);
1659         update_shares(sd);
1660         spin_lock(&rq->lock);
1661 }
1662
1663 static void update_h_load(long cpu)
1664 {
1665         if (root_task_group_empty())
1666                 return;
1667
1668         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1669 }
1670
1671 #else
1672
1673 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1674 {
1675 }
1676
1677 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1678 {
1679 }
1680
1681 #endif
1682
1683 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1684
1685 /*
1686  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1687  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1688  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1689  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1690  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1691  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1692  */
1693 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1694         __releases(this_rq->lock)
1695         __acquires(busiest->lock)
1696         __acquires(this_rq->lock)
1697 {
1698         spin_unlock(&this_rq->lock);
1699         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1700
1701         return 1;
1702 }
1703
1704 #else
1705 /*
1706  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1707  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1708  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1709  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1710  * regardless of entry order into the function.
1711  */
1712 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1713         __releases(this_rq->lock)
1714         __acquires(busiest->lock)
1715         __acquires(this_rq->lock)
1716 {
1717         int ret = 0;
1718
1719         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1720                 if (busiest < this_rq) {
1721                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1722                         spin_lock(&busiest->lock);
1723                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1724                         ret = 1;
1725                 } else
1726                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1727         }
1728         return ret;
1729 }
1730
1731 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1732
1733 /*
1734  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1735  */
1736 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1737 {
1738         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1739                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1740                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1741                 BUG_ON(1);
1742         }
1743
1744         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1745 }
1746
1747 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1748         __releases(busiest->lock)
1749 {
1750         spin_unlock(&busiest->lock);
1751         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1752 }
1753 #endif
1754
1755 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1756 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1757 {
1758 #ifdef CONFIG_SMP
1759         cfs_rq->shares = shares;
1760 #endif
1761 }
1762 #endif
1763
1764 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1765
1766 #include "sched_stats.h"
1767 #include "sched_idletask.c"
1768 #include "sched_fair.c"
1769 #include "sched_rt.c"
1770 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1771 # include "sched_debug.c"
1772 #endif
1773
1774 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1775 #define for_each_class(class) \
1776    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1777
1778 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1779 {
1780         rq->nr_running++;
1781 }
1782
1783 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1784 {
1785         rq->nr_running--;
1786 }
1787
1788 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1789 {
1790         if (task_has_rt_policy(p)) {
1791                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1792                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1793                 return;
1794         }
1795
1796         /*
1797          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1798          */
1799         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1800                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1801                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1802                 return;
1803         }
1804
1805         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1806         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1807 }
1808
1809 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1810 {
1811         s64 diff = sample - *avg;
1812         *avg += diff >> 3;
1813 }
1814
1815 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1816 {
1817         if (wakeup)
1818                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1819
1820         sched_info_queued(p);
1821         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1822         p->se.on_rq = 1;
1823 }
1824
1825 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1826 {
1827         if (sleep) {
1828                 if (p->se.last_wakeup) {
1829                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1830                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1831                         p->se.last_wakeup = 0;
1832                 } else {
1833                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1834                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1835                 }
1836         }
1837
1838         sched_info_dequeued(p);
1839         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1840         p->se.on_rq = 0;
1841 }
1842
1843 /*
1844  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1845  */
1846 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1847 {
1848         return p->static_prio;
1849 }
1850
1851 /*
1852  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1853  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1854  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1855  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1856  * estimator recalculates.
1857  */
1858 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1859 {
1860         int prio;
1861
1862         if (task_has_rt_policy(p))
1863                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1864         else
1865                 prio = __normal_prio(p);
1866         return prio;
1867 }
1868
1869 /*
1870  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1871  * taken into account by the scheduler. This value might
1872  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1873  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1874  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1875  */
1876 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1877 {
1878         p->normal_prio = normal_prio(p);
1879         /*
1880          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1881          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1882          * to the normal priority:
1883          */
1884         if (!rt_prio(p->prio))
1885                 return p->normal_prio;
1886         return p->prio;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * activate_task - move a task to the runqueue.
1891  */
1892 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1893 {
1894         if (task_contributes_to_load(p))
1895                 rq->nr_uninterruptible--;
1896
1897         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1898         inc_nr_running(rq);
1899 }
1900
1901 /*
1902  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1903  */
1904 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1905 {
1906         if (task_contributes_to_load(p))
1907                 rq->nr_uninterruptible++;
1908
1909         dequeue_task(rq, p, sleep);
1910         dec_nr_running(rq);
1911 }
1912
1913 /**
1914  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1915  * @p: the task in question.
1916  */
1917 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1918 {
1919         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1920 }
1921
1922 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1923 {
1924         set_task_rq(p, cpu);
1925 #ifdef CONFIG_SMP
1926         /*
1927          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1928          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1929          * per-task data have been completed by this moment.
1930          */
1931         smp_wmb();
1932         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1933 #endif
1934 }
1935
1936 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1937                                        const struct sched_class *prev_class,
1938                                        int oldprio, int running)
1939 {
1940         if (prev_class != p->sched_class) {
1941                 if (prev_class->switched_from)
1942                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1943                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1944         } else
1945                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1946 }
1947
1948 #ifdef CONFIG_SMP
1949
1950 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1951 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1952 {
1953         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1954 }
1955
1956 /*
1957  * Is this task likely cache-hot:
1958  */
1959 static int
1960 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1961 {
1962         s64 delta;
1963
1964         /*
1965          * Buddy candidates are cache hot:
1966          */
1967         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1968                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1969                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1970                 return 1;
1971
1972         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1973                 return 0;
1974
1975         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1976                 return 1;
1977         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1978                 return 0;
1979
1980         delta = now - p->se.exec_start;
1981
1982         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1983 }
1984
1985
1986 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1987 {
1988         int old_cpu = task_cpu(p);
1989         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1990         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1991                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1992         u64 clock_offset;
1993
1994         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1995
1996         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1997
1998 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1999         if (p->se.wait_start)
2000                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2001         if (p->se.sleep_start)
2002                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2003         if (p->se.block_start)
2004                 p->se.block_start -= clock_offset;
2005 #endif
2006         if (old_cpu != new_cpu) {
2007                 p->se.nr_migrations++;
2008                 new_rq->nr_migrations_in++;
2009 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2010                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2011                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2012 #endif
2013                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2014                                      1, 1, NULL, 0);
2015         }
2016         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2017                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2018
2019         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2020 }
2021
2022 struct migration_req {
2023         struct list_head list;
2024
2025         struct task_struct *task;
2026         int dest_cpu;
2027
2028         struct completion done;
2029 };
2030
2031 /*
2032  * The task's runqueue lock must be held.
2033  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2034  */
2035 static int
2036 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2037 {
2038         struct rq *rq = task_rq(p);
2039
2040         /*
2041          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2042          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2043          */
2044         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2045                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2046                 return 0;
2047         }
2048
2049         init_completion(&req->done);
2050         req->task = p;
2051         req->dest_cpu = dest_cpu;
2052         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2053
2054         return 1;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2059  *                              context switch.
2060  *
2061  * @p must not be current.
2062  */
2063 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2064 {
2065         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2066         int running;
2067         struct rq *rq;
2068
2069         nvcsw   = p->nvcsw;
2070         nivcsw  = p->nivcsw;
2071         for (;;) {
2072                 /*
2073                  * The runqueue is assigned before the actual context
2074                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2075                  *
2076                  * We could check initially without the lock but it is
2077                  * very likely that we need to take the lock in every
2078                  * iteration.
2079                  */
2080                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2081                 running = task_running(rq, p);
2082                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2083
2084                 if (likely(!running))
2085                         break;
2086                 /*
2087                  * The switch count is incremented before the actual
2088                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2089                  * sure at least one completed.
2090                  */
2091                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2092                         break;
2093                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2094                         break;
2095
2096                 cpu_relax();
2097         }
2098 }
2099
2100 /*
2101  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2102  *
2103  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2104  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2105  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2106  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2107  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2108  * @p has remained unscheduled the whole time.
2109  *
2110  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2111  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2112  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2113  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2114  * waiting to become inactive.
2115  */
2116 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2117 {
2118         unsigned long flags;
2119         int running, on_rq;
2120         unsigned long ncsw;
2121         struct rq *rq;
2122
2123         for (;;) {
2124                 /*
2125                  * We do the initial early heuristics without holding
2126                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2127                  * the runqueue lock when things look like they will
2128                  * work out!
2129                  */
2130                 rq = task_rq(p);
2131
2132                 /*
2133                  * If the task is actively running on another CPU
2134                  * still, just relax and busy-wait without holding
2135                  * any locks.
2136                  *
2137                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2138                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2139                  * But we don't care, since "task_running()" will
2140                  * return false if the runqueue has changed and p
2141                  * is actually now running somewhere else!
2142                  */
2143                 while (task_running(rq, p)) {
2144                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2145                                 return 0;
2146                         cpu_relax();
2147                 }
2148
2149                 /*
2150                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2151                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2152                  * just go back and repeat.
2153                  */
2154                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2155                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2156                 running = task_running(rq, p);
2157                 on_rq = p->se.on_rq;
2158                 ncsw = 0;
2159                 if (!match_state || p->state == match_state)
2160                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2161                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2162
2163                 /*
2164                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2165                  */
2166                 if (unlikely(!ncsw))
2167                         break;
2168
2169                 /*
2170                  * Was it really running after all now that we
2171                  * checked with the proper locks actually held?
2172                  *
2173                  * Oops. Go back and try again..
2174                  */
2175                 if (unlikely(running)) {
2176                         cpu_relax();
2177                         continue;
2178                 }
2179
2180                 /*
2181                  * It's not enough that it's not actively running,
2182                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2183                  * preempted!
2184                  *
2185                  * So if it was still runnable (but just not actively
2186                  * running right now), it's preempted, and we should
2187                  * yield - it could be a while.
2188                  */
2189                 if (unlikely(on_rq)) {
2190                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2191                         continue;
2192                 }
2193
2194                 /*
2195                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2196                  * runnable, which means that it will never become
2197                  * running in the future either. We're all done!
2198                  */
2199                 break;
2200         }
2201
2202         return ncsw;
2203 }
2204
2205 /***
2206  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2207  * @p: the to-be-kicked thread
2208  *
2209  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2210  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2211  *
2212  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2213  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2214  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2215  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2216  * achieved as well.
2217  */
2218 void kick_process(struct task_struct *p)
2219 {
2220         int cpu;
2221
2222         preempt_disable();
2223         cpu = task_cpu(p);
2224         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2225                 smp_send_reschedule(cpu);
2226         preempt_enable();
2227 }
2228 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2229
2230 /*
2231  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2232  * according to the scheduling class and "nice" value.
2233  *
2234  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2235  * balance conservatively.
2236  */
2237 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2238 {
2239         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2240         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2241
2242         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2243                 return total;
2244
2245         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2246 }
2247
2248 /*
2249  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2250  * according to the scheduling class and "nice" value.
2251  */
2252 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2253 {
2254         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2255         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2256
2257         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2258                 return total;
2259
2260         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2261 }
2262
2263 /*
2264  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2265  * domain.
2266  */
2267 static struct sched_group *
2268 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2269 {
2270         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2271         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2272         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2273         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2274
2275         do {
2276                 unsigned long load, avg_load;
2277                 int local_group;
2278                 int i;
2279
2280                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2281                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2282                                         &p->cpus_allowed))
2283                         continue;
2284
2285                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2286                                                sched_group_cpus(group));
2287
2288                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2289                 avg_load = 0;
2290
2291                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2292                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2293                         if (local_group)
2294                                 load = source_load(i, load_idx);
2295                         else
2296                                 load = target_load(i, load_idx);
2297
2298                         avg_load += load;
2299                 }
2300
2301                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2302                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2303                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2304
2305                 if (local_group) {
2306                         this_load = avg_load;
2307                         this = group;
2308                 } else if (avg_load < min_load) {
2309                         min_load = avg_load;
2310                         idlest = group;
2311                 }
2312         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2313
2314         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2315                 return NULL;
2316         return idlest;
2317 }
2318
2319 /*
2320  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2321  */
2322 static int
2323 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2324 {
2325         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2326         int idlest = -1;
2327         int i;
2328
2329         /* Traverse only the allowed CPUs */
2330         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2331                 load = weighted_cpuload(i);
2332
2333                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2334                         min_load = load;
2335                         idlest = i;
2336                 }
2337         }
2338
2339         return idlest;
2340 }
2341
2342 /*
2343  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2344  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2345  * SD_BALANCE_EXEC.
2346  *
2347  * Balance, ie. select the least loaded group.
2348  *
2349  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2350  *
2351  * preempt must be disabled.
2352  */
2353 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2354 {
2355         struct task_struct *t = current;
2356         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2357
2358         for_each_domain(cpu, tmp) {
2359                 /*
2360                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2361                  */
2362                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2363                         break;
2364                 if (tmp->flags & flag)
2365                         sd = tmp;
2366         }
2367
2368         if (sd)
2369                 update_shares(sd);
2370
2371         while (sd) {
2372                 struct sched_group *group;
2373                 int new_cpu, weight;
2374
2375                 if (!(sd->flags & flag)) {
2376                         sd = sd->child;
2377                         continue;
2378                 }
2379
2380                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2381                 if (!group) {
2382                         sd = sd->child;
2383                         continue;
2384                 }
2385
2386                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2387                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2388                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2389                         sd = sd->child;
2390                         continue;
2391                 }
2392
2393                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2394                 cpu = new_cpu;
2395                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2396                 sd = NULL;
2397                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2398                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2399                                 break;
2400                         if (tmp->flags & flag)
2401                                 sd = tmp;
2402                 }
2403                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2404         }
2405
2406         return cpu;
2407 }
2408
2409 #endif /* CONFIG_SMP */
2410
2411 /**
2412  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2413  * @p:          the task to evaluate
2414  * @func:       the function to be called
2415  * @info:       the function call argument
2416  *
2417  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2418  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2419  */
2420 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2421                               void (*func) (void *info), void *info)
2422 {
2423         int cpu;
2424
2425         preempt_disable();
2426         cpu = task_cpu(p);
2427         if (task_curr(p))
2428                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2429         preempt_enable();
2430 }
2431
2432 /***
2433  * try_to_wake_up - wake up a thread
2434  * @p: the to-be-woken-up thread
2435  * @state: the mask of task states that can be woken
2436  * @sync: do a synchronous wakeup?
2437  *
2438  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2439  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2440  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2441  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2442  * runnable without the overhead of this.
2443  *
2444  * returns failure only if the task is already active.
2445  */
2446 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2447 {
2448         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2449         unsigned long flags;
2450         long old_state;
2451         struct rq *rq;
2452
2453         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2454                 sync = 0;
2455
2456 #ifdef CONFIG_SMP
2457         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2458                 struct sched_domain *sd;
2459
2460                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2461                 cpu = task_cpu(p);
2462
2463                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2464                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2465                                 update_shares(sd);
2466                                 break;
2467                         }
2468                 }
2469         }
2470 #endif
2471
2472         smp_wmb();
2473         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2474         update_rq_clock(rq);
2475         old_state = p->state;
2476         if (!(old_state & state))
2477                 goto out;
2478
2479         if (p->se.on_rq)
2480                 goto out_running;
2481
2482         cpu = task_cpu(p);
2483         orig_cpu = cpu;
2484         this_cpu = smp_processor_id();
2485
2486 #ifdef CONFIG_SMP
2487         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2488                 goto out_activate;
2489
2490         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2491         if (cpu != orig_cpu) {
2492                 set_task_cpu(p, cpu);
2493                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2494                 /* might preempt at this point */
2495                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2496                 old_state = p->state;
2497                 if (!(old_state & state))
2498                         goto out;
2499                 if (p->se.on_rq)
2500                         goto out_running;
2501
2502                 this_cpu = smp_processor_id();
2503                 cpu = task_cpu(p);
2504         }
2505
2506 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2507         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2508         if (cpu == this_cpu)
2509                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2510         else {
2511                 struct sched_domain *sd;
2512                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2513                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2514                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2515                                 break;
2516                         }
2517                 }
2518         }
2519 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2520
2521 out_activate:
2522 #endif /* CONFIG_SMP */
2523         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2524         if (sync)
2525                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2526         if (orig_cpu != cpu)
2527                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2528         if (cpu == this_cpu)
2529                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2530         else
2531                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2532         activate_task(rq, p, 1);
2533         success = 1;
2534
2535         /*
2536          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2537          */
2538         if (!in_interrupt()) {
2539                 struct sched_entity *se = &current->se;
2540                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2541
2542                 if (se->last_wakeup)
2543                         sample -= se->last_wakeup;
2544                 else
2545                         sample -= se->start_runtime;
2546                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2547
2548                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2549         }
2550
2551 out_running:
2552         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2553         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2554
2555         p->state = TASK_RUNNING;
2556 #ifdef CONFIG_SMP
2557         if (p->sched_class->task_wake_up)
2558                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2559 #endif
2560 out:
2561         task_rq_unlock(rq, &flags);
2562
2563         return success;
2564 }
2565
2566 /**
2567  * wake_up_process - Wake up a specific process
2568  * @p: The process to be woken up.
2569  *
2570  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2571  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2572  * running.
2573  *
2574  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2575  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2576  */
2577 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2578 {
2579         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2582
2583 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2584 {
2585         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2586 }
2587
2588 /*
2589  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2590  * p is forked by current.
2591  *
2592  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2593  */
2594 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2595 {
2596         p->se.exec_start                = 0;
2597         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2598         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2599         p->se.nr_migrations             = 0;
2600         p->se.last_wakeup               = 0;
2601         p->se.avg_overlap               = 0;
2602         p->se.start_runtime             = 0;
2603         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2604
2605 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2606         p->se.wait_start                        = 0;
2607         p->se.wait_max                          = 0;
2608         p->se.wait_count                        = 0;
2609         p->se.wait_sum                          = 0;
2610
2611         p->se.sleep_start                       = 0;
2612         p->se.sleep_max                         = 0;
2613         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2614
2615         p->se.block_start                       = 0;
2616         p->se.block_max                         = 0;
2617         p->se.exec_max                          = 0;
2618         p->se.slice_max                         = 0;
2619
2620         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2621         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2622         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2623         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2624         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2625         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2626
2627         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2628         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2629         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2630         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2631         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2632         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2633         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2634         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2635         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2636
2637 #endif
2638
2639         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2640         p->se.on_rq = 0;
2641         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2642
2643 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2644         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2645 #endif
2646
2647         /*
2648          * We mark the process as running here, but have not actually
2649          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2650          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2651          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2652          */
2653         p->state = TASK_RUNNING;
2654 }
2655
2656 /*
2657  * fork()/clone()-time setup:
2658  */
2659 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2660 {
2661         int cpu = get_cpu();
2662
2663         __sched_fork(p);
2664
2665 #ifdef CONFIG_SMP
2666         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2667 #endif
2668         set_task_cpu(p, cpu);
2669
2670         /*
2671          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2672          */
2673         p->prio = current->normal_prio;
2674
2675         /*
2676          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2677          */
2678         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2679                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2680                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2681
2682                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2683                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2684
2685                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2686                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2687                         set_load_weight(p);
2688                 }
2689
2690                 /*
2691                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2692                  * fulfilled its duty:
2693                  */
2694                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2695         }
2696
2697         if (!rt_prio(p->prio))
2698                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2699
2700 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2701         if (likely(sched_info_on()))
2702                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2703 #endif
2704 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2705         p->oncpu = 0;
2706 #endif
2707 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2708         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2709         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2710 #endif
2711         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2712
2713         put_cpu();
2714 }
2715
2716 /*
2717  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2718  *
2719  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2720  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2721  * on the runqueue and wakes it.
2722  */
2723 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2724 {
2725         unsigned long flags;
2726         struct rq *rq;
2727
2728         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2729         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2730         update_rq_clock(rq);
2731
2732         p->prio = effective_prio(p);
2733
2734         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2735                 activate_task(rq, p, 0);
2736         } else {
2737                 /*
2738                  * Let the scheduling class do new task startup
2739                  * management (if any):
2740                  */
2741                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2742                 inc_nr_running(rq);
2743         }
2744         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2745         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2746 #ifdef CONFIG_SMP
2747         if (p->sched_class->task_wake_up)
2748                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2749 #endif
2750         task_rq_unlock(rq, &flags);
2751 }
2752
2753 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2754
2755 /**
2756  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2757  * @notifier: notifier struct to register
2758  */
2759 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2760 {
2761         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2762 }
2763 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2764
2765 /**
2766  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2767  * @notifier: notifier struct to unregister
2768  *
2769  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2770  */
2771 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2772 {
2773         hlist_del(&notifier->link);
2774 }
2775 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2776
2777 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2778 {
2779         struct preempt_notifier *notifier;
2780         struct hlist_node *node;
2781
2782         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2783                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2784 }
2785
2786 static void
2787 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2788                                  struct task_struct *next)
2789 {
2790         struct preempt_notifier *notifier;
2791         struct hlist_node *node;
2792
2793         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2794                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2795 }
2796
2797 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2798
2799 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2800 {
2801 }
2802
2803 static void
2804 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2805                                  struct task_struct *next)
2806 {
2807 }
2808
2809 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2810
2811 /**
2812  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2813  * @rq: the runqueue preparing to switch
2814  * @prev: the current task that is being switched out
2815  * @next: the task we are going to switch to.
2816  *
2817  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2818  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2819  * switch.
2820  *
2821  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2822  * hooks.
2823  */
2824 static inline void
2825 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2826                     struct task_struct *next)
2827 {
2828         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2829         prepare_lock_switch(rq, next);
2830         prepare_arch_switch(next);
2831 }
2832
2833 /**
2834  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2835  * @rq: runqueue associated with task-switch
2836  * @prev: the thread we just switched away from.
2837  *
2838  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2839  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2840  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2841  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2842  *
2843  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2844  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2845  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2846  * details.)
2847  */
2848 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2849         __releases(rq->lock)
2850 {
2851         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2852         long prev_state;
2853
2854         rq->prev_mm = NULL;
2855
2856         /*
2857          * A task struct has one reference for the use as "current".
2858          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2859          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2860          * the scheduled task must drop that reference.
2861          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2862          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2863          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2864          * be dropped twice.
2865          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2866          */
2867         prev_state = prev->state;
2868         finish_arch_switch(prev);
2869         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2870         finish_lock_switch(rq, prev);
2871
2872         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2873         if (mm)
2874                 mmdrop(mm);
2875         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2876                 /*
2877                  * Remove function-return probe instances associated with this
2878                  * task and put them back on the free list.
2879                  */
2880                 kprobe_flush_task(prev);
2881                 put_task_struct(prev);
2882         }
2883 }
2884
2885 #ifdef CONFIG_SMP
2886
2887 /* assumes rq->lock is held */
2888 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2889 {
2890         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2891                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2892 }
2893
2894 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2895 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2896 {
2897         if (rq->post_schedule) {
2898                 unsigned long flags;
2899
2900                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2901                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2902                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2903                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2904
2905                 rq->post_schedule = 0;
2906         }
2907 }
2908
2909 #else
2910
2911 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2912 {
2913 }
2914
2915 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2916 {
2917 }
2918
2919 #endif
2920
2921 /**
2922  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2923  * @prev: the thread we just switched away from.
2924  */
2925 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2926         __releases(rq->lock)
2927 {
2928         struct rq *rq = this_rq();
2929
2930         finish_task_switch(rq, prev);
2931
2932         /*
2933          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2934          * task_switch?
2935          */
2936         post_schedule(rq);
2937
2938 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2939         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2940         preempt_enable();
2941 #endif
2942         if (current->set_child_tid)
2943                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2944 }
2945
2946 /*
2947  * context_switch - switch to the new MM and the new
2948  * thread's register state.
2949  */
2950 static inline void
2951 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2952                struct task_struct *next)
2953 {
2954         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2955
2956         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2957         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2958         mm = next->mm;
2959         oldmm = prev->active_mm;
2960         /*
2961          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2962          * combine the page table reload and the switch backend into
2963          * one hypercall.
2964          */
2965         arch_start_context_switch(prev);
2966
2967         if (unlikely(!mm)) {
2968                 next->active_mm = oldmm;
2969                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2970                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2971         } else
2972                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2973
2974         if (unlikely(!prev->mm)) {
2975                 prev->active_mm = NULL;
2976                 rq->prev_mm = oldmm;
2977         }
2978         /*
2979          * Since the runqueue lock will be released by the next
2980          * task (which is an invalid locking op but in the case
2981          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2982          * do an early lockdep release here:
2983          */
2984 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2985         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2986 #endif
2987
2988         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2989         switch_to(prev, next, prev);
2990
2991         barrier();
2992         /*
2993          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2994          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2995          * frame will be invalid.
2996          */
2997         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2998 }
2999
3000 /*
3001  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3002  *
3003  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3004  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3005  * number of context switches performed since bootup.
3006  */
3007 unsigned long nr_running(void)
3008 {
3009         unsigned long i, sum = 0;
3010
3011         for_each_online_cpu(i)
3012                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3013
3014         return sum;
3015 }
3016
3017 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3018 {
3019         unsigned long i, sum = 0;
3020
3021         for_each_possible_cpu(i)
3022                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3023
3024         /*
3025          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3026          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3027          */
3028         if (unlikely((long)sum < 0))
3029                 sum = 0;
3030
3031         return sum;
3032 }
3033
3034 unsigned long long nr_context_switches(void)
3035 {
3036         int i;
3037         unsigned long long sum = 0;
3038
3039         for_each_possible_cpu(i)
3040                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3041
3042         return sum;
3043 }
3044
3045 unsigned long nr_iowait(void)
3046 {
3047         unsigned long i, sum = 0;
3048
3049         for_each_possible_cpu(i)
3050                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3051
3052         return sum;
3053 }
3054
3055 /* Variables and functions for calc_load */
3056 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3057 static unsigned long calc_load_update;
3058 unsigned long avenrun[3];
3059 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3060
3061 /**
3062  * get_avenrun - get the load average array
3063  * @loads:      pointer to dest load array
3064  * @offset:     offset to add
3065  * @shift:      shift count to shift the result left
3066  *
3067  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3068  */
3069 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3070 {
3071         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3072         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3073         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3074 }
3075
3076 static unsigned long
3077 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3078 {
3079         load *= exp;
3080         load += active * (FIXED_1 - exp);
3081         return load >> FSHIFT;
3082 }
3083
3084 /*
3085  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3086  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3087  */
3088 void calc_global_load(void)
3089 {
3090         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3091         long active;
3092
3093         if (time_before(jiffies, upd))
3094                 return;
3095
3096         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3097         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3098
3099         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3100         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3101         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3102
3103         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3104 }
3105
3106 /*
3107  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3108  */
3109 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3110 {
3111         long nr_active, delta;
3112
3113         nr_active = this_rq->nr_running;
3114         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3115
3116         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3117                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3118                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3119                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3120         }
3121 }
3122
3123 /*
3124  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3125  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3126  */
3127 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3128 {
3129         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3130 }
3131
3132 /*
3133  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3134  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3135  */
3136 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3137 {
3138         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3139         int i, scale;
3140
3141         this_rq->nr_load_updates++;
3142
3143         /* Update our load: */
3144         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3145                 unsigned long old_load, new_load;
3146
3147                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3148
3149                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3150                 new_load = this_load;
3151                 /*
3152                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3153                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3154                  * example.
3155                  */
3156                 if (new_load > old_load)
3157                         new_load += scale-1;
3158                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3159         }
3160
3161         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3162                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3163                 calc_load_account_active(this_rq);
3164         }
3165 }
3166
3167 #ifdef CONFIG_SMP
3168
3169 /*
3170  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3171  *
3172  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3173  * you need to do so manually before calling.
3174  */
3175 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3176         __acquires(rq1->lock)
3177         __acquires(rq2->lock)
3178 {
3179         BUG_ON(!irqs_disabled());
3180         if (rq1 == rq2) {
3181                 spin_lock(&rq1->lock);
3182                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3183         } else {
3184                 if (rq1 < rq2) {
3185                         spin_lock(&rq1->lock);
3186                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3187                 } else {
3188                         spin_lock(&rq2->lock);
3189                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3190                 }
3191         }
3192         update_rq_clock(rq1);
3193         update_rq_clock(rq2);
3194 }
3195
3196 /*
3197  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3198  *
3199  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3200  * you need to do so manually after calling.
3201  */
3202 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3203         __releases(rq1->lock)
3204         __releases(rq2->lock)
3205 {
3206         spin_unlock(&rq1->lock);
3207         if (rq1 != rq2)
3208                 spin_unlock(&rq2->lock);
3209         else
3210                 __release(rq2->lock);
3211 }
3212
3213 /*
3214  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3215  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3216  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3217  * the cpu_allowed mask is restored.
3218  */
3219 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3220 {
3221         struct migration_req req;
3222         unsigned long flags;
3223         struct rq *rq;
3224
3225         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3226         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3227             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3228                 goto out;
3229
3230         /* force the process onto the specified CPU */
3231         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3232                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3233                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3234
3235                 get_task_struct(mt);
3236                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3237                 wake_up_process(mt);
3238                 put_task_struct(mt);
3239                 wait_for_completion(&req.done);
3240
3241                 return;
3242         }
3243 out:
3244         task_rq_unlock(rq, &flags);
3245 }
3246
3247 /*
3248  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3249  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3250  */
3251 void sched_exec(void)
3252 {
3253         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3254         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3255         put_cpu();
3256         if (new_cpu != this_cpu)
3257                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3258 }
3259
3260 /*
3261  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3262  * Both runqueues must be locked.
3263  */
3264 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3265                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3266 {
3267         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3268         set_task_cpu(p, this_cpu);
3269         activate_task(this_rq, p, 0);
3270         /*
3271          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3272          * to be always true for them.
3273          */
3274         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3275 }
3276
3277 /*
3278  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3279  */
3280 static
3281 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3282                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3283                      int *all_pinned)
3284 {
3285         int tsk_cache_hot = 0;
3286         /*
3287          * We do not migrate tasks that are:
3288          * 1) running (obviously), or
3289          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3290          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3291          */
3292         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3293                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3294                 return 0;
3295         }
3296         *all_pinned = 0;
3297
3298         if (task_running(rq, p)) {
3299                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3300                 return 0;
3301         }
3302
3303         /*
3304          * Aggressive migration if:
3305          * 1) task is cache cold, or
3306          * 2) too many balance attempts have failed.
3307          */
3308
3309         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3310         if (!tsk_cache_hot ||
3311                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3312 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3313                 if (tsk_cache_hot) {
3314                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3315                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3316                 }
3317 #endif
3318                 return 1;
3319         }
3320
3321         if (tsk_cache_hot) {
3322                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3323                 return 0;
3324         }
3325         return 1;
3326 }
3327
3328 static unsigned long
3329 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3330               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3331               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3332               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3333 {
3334         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3335         struct task_struct *p;
3336         long rem_load_move = max_load_move;
3337
3338         if (max_load_move == 0)
3339                 goto out;
3340
3341         pinned = 1;
3342
3343         /*
3344          * Start the load-balancing iterator:
3345          */
3346         p = iterator->start(iterator->arg);
3347 next:
3348         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3349                 goto out;
3350
3351         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3352             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3353                 p = iterator->next(iterator->arg);
3354                 goto next;
3355         }
3356
3357         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3358         pulled++;
3359         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3360
3361 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3362         /*
3363          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3364          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3365          * section.
3366          */
3367         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3368                 goto out;
3369 #endif
3370
3371         /*
3372          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3373          */
3374         if (rem_load_move > 0) {
3375                 if (p->prio < *this_best_prio)
3376                         *this_best_prio = p->prio;
3377                 p = iterator->next(iterator->arg);
3378                 goto next;
3379         }
3380 out:
3381         /*
3382          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3383          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3384          * inside pull_task().
3385          */
3386         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3387
3388         if (all_pinned)
3389                 *all_pinned = pinned;
3390
3391         return max_load_move - rem_load_move;
3392 }
3393
3394 /*
3395  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3396  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3397  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3398  *
3399  * Called with both runqueues locked.
3400  */
3401 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3402                       unsigned long max_load_move,
3403                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3404                       int *all_pinned)
3405 {
3406         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3407         unsigned long total_load_moved = 0;
3408         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3409
3410         do {
3411                 total_load_moved +=
3412                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3413                                 max_load_move - total_load_moved,
3414                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3415                 class = class->next;
3416
3417 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3418                 /*
3419                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3420                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3421                  * the critical section.
3422                  */
3423                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3424                         break;
3425 #endif
3426         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3427
3428         return total_load_moved > 0;
3429 }
3430
3431 static int
3432 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3433                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3434                    struct rq_iterator *iterator)
3435 {
3436         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3437         int pinned = 0;
3438
3439         while (p) {
3440                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3441                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3442                         /*
3443                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3444                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3445                          * stats here rather than inside pull_task().
3446                          */
3447                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3448
3449                         return 1;
3450                 }
3451                 p = iterator->next(iterator->arg);
3452         }
3453
3454         return 0;
3455 }
3456
3457 /*
3458  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3459  * part of active balancing operations within "domain".
3460  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3461  *
3462  * Called with both runqueues locked.
3463  */
3464 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3465                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3466 {
3467         const struct sched_class *class;
3468
3469         for_each_class(class) {
3470                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3471                         return 1;
3472         }
3473
3474         return 0;
3475 }
3476 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3477 /*
3478  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3479  *              during load balancing.
3480  */
3481 struct sd_lb_stats {
3482         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3483         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3484         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3485         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3486         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3487
3488         /** Statistics of this group */
3489         unsigned long this_load;
3490         unsigned long this_load_per_task;
3491         unsigned long this_nr_running;
3492
3493         /* Statistics of the busiest group */
3494         unsigned long max_load;
3495         unsigned long busiest_load_per_task;
3496         unsigned long busiest_nr_running;
3497
3498         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3499 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3500         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3501         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3502         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3503         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3504         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3505         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3506 #endif
3507 };
3508
3509 /*
3510  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3511  */
3512 struct sg_lb_stats {
3513         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3514         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3515         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3516         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3517         unsigned long group_capacity;
3518         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3519 };
3520
3521 /**
3522  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3523  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3524  */
3525 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3526 {
3527         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3528 }
3529
3530 /**
3531  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3532  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3533  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3534  */
3535 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3536                                         enum cpu_idle_type idle)
3537 {
3538         int load_idx;
3539
3540         switch (idle) {
3541         case CPU_NOT_IDLE:
3542                 load_idx = sd->busy_idx;
3543                 break;
3544
3545         case CPU_NEWLY_IDLE:
3546                 load_idx = sd->newidle_idx;
3547                 break;
3548         default:
3549                 load_idx = sd->idle_idx;
3550                 break;
3551         }
3552
3553         return load_idx;
3554 }
3555
3556
3557 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3558 /**
3559  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3560  * the given sched_domain, during load balancing.
3561  *
3562  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3563  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3564  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3565  */
3566 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3567         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3568 {
3569         /*
3570          * Busy processors will not participate in power savings
3571          * balance.
3572          */
3573         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3574                 sds->power_savings_balance = 0;
3575         else {
3576                 sds->power_savings_balance = 1;
3577                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3578                 sds->leader_nr_running = 0;
3579         }
3580 }
3581
3582 /**
3583  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3584  * sched_domain while performing load balancing.
3585  *
3586  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3587  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3588  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3589  *              load balancing ?
3590  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3591  */
3592 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3593         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3594 {
3595
3596         if (!sds->power_savings_balance)
3597                 return;
3598
3599         /*
3600          * If the local group is idle or completely loaded
3601          * no need to do power savings balance at this domain
3602          */
3603         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3604                                 !sds->this_nr_running))
3605                 sds->power_savings_balance = 0;
3606
3607         /*
3608          * If a group is already running at full capacity or idle,
3609          * don't include that group in power savings calculations
3610          */
3611         if (!sds->power_savings_balance ||
3612                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3613                 !sgs->sum_nr_running)
3614                 return;
3615
3616         /*
3617          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3618          * This is the group from where we need to pick up the load
3619          * for saving power
3620          */
3621         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3622             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3623              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3624                 sds->group_min = group;
3625                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3626                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3627                                                 sgs->sum_nr_running;
3628         }
3629
3630         /*
3631          * Calculate the group which is almost near its
3632          * capacity but still has some space to pick up some load
3633          * from other group and save more power
3634          */
3635         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3636                 return;
3637
3638         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3639             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3640              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3641                 sds->group_leader = group;
3642                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3643         }
3644 }
3645
3646 /**
3647  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3648  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3649  *      under consideration.
3650  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3651  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3652  *
3653  * Description:
3654  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3655  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3656  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3657  *
3658  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3659  * Else returns 0.
3660  */
3661 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3662                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3663 {
3664         if (!sds->power_savings_balance)
3665                 return 0;
3666
3667         if (sds->this != sds->group_leader ||
3668                         sds->group_leader == sds->group_min)
3669                 return 0;
3670
3671         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3672         sds->busiest = sds->group_min;
3673
3674         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3675                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3676                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3677         }
3678
3679         return 1;
3680
3681 }
3682 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3683 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3684         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3685 {
3686         return;
3687 }
3688
3689 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3690         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3691 {
3692         return;
3693 }
3694
3695 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3696                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3697 {
3698         return 0;
3699 }
3700 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3701
3702
3703 /**
3704  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3705  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3706  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3707  * @idle: Idle status of this_cpu
3708  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3709  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3710  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3711  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3712  * @balance: Should we balance.
3713  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3714  */
3715 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3716                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3717                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3718                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3719 {
3720         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3721         int i;
3722         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3723         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3724         unsigned long avg_load_per_task;
3725
3726         if (local_group)
3727                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3728
3729         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3730         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3731         max_cpu_load = 0;
3732         min_cpu_load = ~0UL;
3733
3734         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3735                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3736
3737                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3738                         *sd_idle = 0;
3739
3740                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3741                 if (local_group) {
3742                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3743                                 first_idle_cpu = 1;
3744                                 balance_cpu = i;
3745                         }
3746
3747                         load = target_load(i, load_idx);
3748                 } else {
3749                         load = source_load(i, load_idx);
3750                         if (load > max_cpu_load)
3751                                 max_cpu_load = load;
3752                         if (min_cpu_load > load)
3753                                 min_cpu_load = load;
3754                 }
3755
3756                 sgs->group_load += load;
3757                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3758                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3759
3760                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3761         }
3762
3763         /*
3764          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3765          * is eligible for doing load balancing at this and above
3766          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3767          * to do the newly idle load balance.
3768          */
3769         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3770             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3771                 *balance = 0;
3772                 return;
3773         }
3774
3775         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3776         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3777                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3778
3779
3780         /*
3781          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3782          * than the average weight of two tasks.
3783          *
3784          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3785          *      might not be a suitable number - should we keep a
3786          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3787          *      the hierarchy?
3788          */
3789         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3790                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3791
3792         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3793                 sgs->group_imb = 1;
3794
3795         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3796
3797 }
3798
3799 /**
3800  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3801  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3802  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3803  * @idle: Idle status of this_cpu
3804  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3805  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3806  * @balance: Should we balance.
3807  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3808  */
3809 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3810                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3811                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3812                         struct sd_lb_stats *sds)
3813 {
3814         struct sched_domain *child = sd->child;
3815         struct sched_group *group = sd->groups;
3816         struct sg_lb_stats sgs;
3817         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3818
3819         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3820                 prefer_sibling = 1;
3821
3822         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3823         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3824
3825         do {
3826                 int local_group;
3827
3828                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3829                                                sched_group_cpus(group));
3830                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3831                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3832                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3833
3834                 if (local_group && balance && !(*balance))
3835                         return;
3836
3837                 sds->total_load += sgs.group_load;
3838                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3839
3840                 /*
3841                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3842                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3843                  * and move all the excess tasks away.
3844                  */
3845                 if (prefer_sibling)
3846                         sgs.group_capacity = 1;
3847
3848                 if (local_group) {
3849                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3850                         sds->this = group;
3851                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3852                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3853                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3854                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3855                                 sgs.group_imb)) {
3856                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3857                         sds->busiest = group;
3858                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3859                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3860                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3861                 }
3862
3863                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3864                 group = group->next;
3865         } while (group != sd->groups);
3866
3867 }
3868
3869 /**
3870  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3871  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3872  *                      load balancing.
3873  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3874  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3875  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3876  */
3877 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3878                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3879 {
3880         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3881         unsigned int imbn = 2;
3882
3883         if (sds->this_nr_running) {
3884                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3885                 if (sds->busiest_load_per_task >
3886                                 sds->this_load_per_task)
3887                         imbn = 1;
3888         } else
3889                 sds->this_load_per_task =
3890                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3891
3892         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3893                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3894                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3895                 return;
3896         }
3897
3898         /*
3899          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3900          * however we may be able to increase total CPU power used by
3901          * moving them.
3902          */
3903
3904         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3905                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3906         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3907                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3908         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3909
3910         /* Amount of load we'd subtract */
3911         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3912                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3913         if (sds->max_load > tmp)
3914                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3915                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3916
3917         /* Amount of load we'd add */
3918         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3919                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3920                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3921                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3922         else
3923                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3924                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3925         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3926                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3927         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3928
3929         /* Move if we gain throughput */
3930         if (pwr_move > pwr_now)
3931                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3932 }
3933
3934 /**
3935  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3936  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3937  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3938  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3939  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3940  */
3941 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3942                 unsigned long *imbalance)
3943 {
3944         unsigned long max_pull;
3945         /*
3946          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3947          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3948          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3949          */
3950         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3951                 *imbalance = 0;
3952                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3953         }
3954
3955         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3956         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3957                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3958
3959         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3960         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3961                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3962                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3963
3964         /*
3965          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3966          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3967          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3968          * moved
3969          */
3970         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3971                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3972
3973 }
3974 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3975
3976 /**
3977  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3978  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3979  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3980  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3981  * such a group exists.
3982  *
3983  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3984  * to restore balance.
3985  *
3986  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3987  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3988  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3989  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3990  * @idle: The idle status of this_cpu.
3991  * @sd_idle: The idleness of sd
3992  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3993  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3994  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3995  *
3996  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3997  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3998  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3999  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4000  */
4001 static struct sched_group *
4002 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4003                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4004                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4005 {
4006         struct sd_lb_stats sds;
4007
4008         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4009
4010         /*
4011          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4012          * this level.
4013          */
4014         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4015                                         balance, &sds);
4016
4017         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4018         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4019          *    at this level.
4020          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4021          * 3) This group is the busiest group.
4022          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4023          *    sched_domain.
4024          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4025          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4026          */
4027         if (balance && !(*balance))
4028                 goto ret;
4029
4030         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4031                 goto out_balanced;
4032
4033         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4034                 goto out_balanced;
4035
4036         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4037
4038         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4039                 goto out_balanced;
4040
4041         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4042                 goto out_balanced;
4043
4044         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4045         if (sds.group_imb)
4046                 sds.busiest_load_per_task =
4047                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4048
4049         /*
4050          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4051          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4052          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4053          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4054          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4055          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4056          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4057          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4058          * appear as very large values with unsigned longs.
4059          */
4060         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4061                 goto out_balanced;
4062
4063         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4064         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4065         return sds.busiest;
4066
4067 out_balanced:
4068         /*
4069          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4070          * to save power.
4071          */
4072         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4073                 return sds.busiest;
4074 ret:
4075         *imbalance = 0;
4076         return NULL;
4077 }
4078
4079 /*
4080  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4081  */
4082 static struct rq *
4083 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4084                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4085 {
4086         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4087         unsigned long max_load = 0;
4088         int i;
4089
4090         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4091                 unsigned long wl;
4092
4093                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4094                         continue;
4095
4096                 rq = cpu_rq(i);
4097                 wl = weighted_cpuload(i);
4098
4099                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4100                         continue;
4101
4102                 if (wl > max_load) {
4103                         max_load = wl;
4104                         busiest = rq;
4105                 }
4106         }
4107
4108         return busiest;
4109 }
4110
4111 /*
4112  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4113  * so long as it is large enough.
4114  */
4115 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4116
4117 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4118 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4119
4120 /*
4121  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4122  * tasks if there is an imbalance.
4123  */
4124 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4125                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4126                         int *balance)
4127 {
4128         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4129         struct sched_group *group;
4130         unsigned long imbalance;
4131         struct rq *busiest;
4132         unsigned long flags;
4133         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4134
4135         cpumask_setall(cpus);
4136
4137         /*
4138          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4139          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4140          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4141          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4142          */
4143         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4144             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4145                 sd_idle = 1;
4146
4147         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4148
4149 redo:
4150         update_shares(sd);
4151         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4152                                    cpus, balance);
4153
4154         if (*balance == 0)
4155                 goto out_balanced;
4156
4157         if (!group) {
4158                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4159                 goto out_balanced;
4160         }
4161
4162         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4163         if (!busiest) {
4164                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4165                 goto out_balanced;
4166         }
4167
4168         BUG_ON(busiest == this_rq);
4169
4170         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4171
4172         ld_moved = 0;
4173         if (busiest->nr_running > 1) {
4174                 /*
4175                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4176                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4177                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4178                  * correctly treated as an imbalance.
4179                  */
4180                 local_irq_save(flags);
4181                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4182                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4183                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4184                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4185                 local_irq_restore(flags);
4186
4187                 /*
4188                  * some other cpu did the load balance for us.
4189                  */
4190                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4191                         resched_cpu(this_cpu);
4192
4193                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4194                 if (unlikely(all_pinned)) {
4195                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4196                         if (!cpumask_empty(cpus))
4197                                 goto redo;
4198                         goto out_balanced;
4199                 }
4200         }
4201
4202         if (!ld_moved) {
4203                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4204                 sd->nr_balance_failed++;
4205
4206                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4207
4208                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4209
4210                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4211                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4212                          */
4213                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4214                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4215                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4216                                 all_pinned = 1;
4217                                 goto out_one_pinned;
4218                         }
4219
4220                         if (!busiest->active_balance) {
4221                                 busiest->active_balance = 1;
4222                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4223                                 active_balance = 1;
4224                         }
4225                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4226                         if (active_balance)
4227                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4228
4229                         /*
4230                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4231                          * counter.
4232                          */
4233                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4234                 }
4235         } else
4236                 sd->nr_balance_failed = 0;
4237
4238         if (likely(!active_balance)) {
4239                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4240                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4241         } else {
4242                 /*
4243                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4244                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4245                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4246                  * move_tasks).
4247                  */
4248                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4249                         sd->balance_interval *= 2;
4250         }
4251
4252         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4253             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4254                 ld_moved = -1;
4255
4256         goto out;
4257
4258 out_balanced:
4259         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4260
4261         sd->nr_balance_failed = 0;
4262
4263 out_one_pinned:
4264         /* tune up the balancing interval */
4265         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4266                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4267                 sd->balance_interval *= 2;
4268
4269         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4270             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4271                 ld_moved = -1;
4272         else
4273                 ld_moved = 0;
4274 out:
4275         if (ld_moved)
4276                 update_shares(sd);
4277         return ld_moved;
4278 }
4279
4280 /*
4281  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4282  * tasks if there is an imbalance.
4283  *
4284  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4285  * this_rq is locked.
4286  */
4287 static int
4288 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4289 {
4290         struct sched_group *group;
4291         struct rq *busiest = NULL;
4292         unsigned long imbalance;
4293         int ld_moved = 0;
4294         int sd_idle = 0;
4295         int all_pinned = 0;
4296         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4297
4298         cpumask_setall(cpus);
4299
4300         /*
4301          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4302          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4303          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4304          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4305          */
4306         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4307             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4308                 sd_idle = 1;
4309
4310         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4311 redo:
4312         update_shares_locked(this_rq, sd);
4313         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4314                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4315         if (!group) {
4316                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4317                 goto out_balanced;
4318         }
4319
4320         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4321         if (!busiest) {
4322                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4323                 goto out_balanced;
4324         }
4325
4326         BUG_ON(busiest == this_rq);
4327
4328         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4329
4330         ld_moved = 0;
4331         if (busiest->nr_running > 1) {
4332                 /* Attempt to move tasks */
4333                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4334                 /* this_rq->clock is already updated */
4335                 update_rq_clock(busiest);
4336                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4337                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4338                                         &all_pinned);
4339                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4340
4341                 if (unlikely(all_pinned)) {
4342                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4343                         if (!cpumask_empty(cpus))
4344                                 goto redo;
4345                 }
4346         }
4347
4348         if (!ld_moved) {
4349                 int active_balance = 0;
4350
4351                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4352                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4353                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4354                         return -1;
4355
4356                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4357                         return -1;
4358
4359                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4360                         return -1;
4361
4362                 /*
4363                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4364                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4365                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4366                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4367                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4368                  *
4369                  * The package power saving logic comes from
4370                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4371                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4372                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4373                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4374                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4375                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4376                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4377                  *
4378                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4379                  * will be more than one task in the source run queue and
4380                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4381                  * active balance code will not be triggered.
4382                  */
4383
4384                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4385                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4386
4387                 /*
4388                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4389                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4390                  */
4391                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4392                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4393                         all_pinned = 1;
4394                         return ld_moved;
4395                 }
4396
4397                 if (!busiest->active_balance) {
4398                         busiest->active_balance = 1;
4399                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4400                         active_balance = 1;
4401                 }
4402
4403                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4404                 /*
4405                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4406                  */
4407                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4408                 if (active_balance)
4409                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4410                 spin_lock(&this_rq->lock);
4411
4412         } else
4413                 sd->nr_balance_failed = 0;
4414
4415         update_shares_locked(this_rq, sd);
4416         return ld_moved;
4417
4418 out_balanced:
4419         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4420         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4421             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4422                 return -1;
4423         sd->nr_balance_failed = 0;
4424
4425         return 0;
4426 }
4427
4428 /*
4429  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4430  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4431  */
4432 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4433 {
4434         struct sched_domain *sd;
4435         int pulled_task = 0;
4436         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4437
4438         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4439                 unsigned long interval;
4440
4441                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4442                         continue;
4443
4444                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4445                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4446                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4447                                                            sd);
4448
4449                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4450                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4451                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4452                 if (pulled_task)
4453                         break;
4454         }
4455         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4456                 /*
4457                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4458                  * a busy processor. So reset next_balance.
4459                  */
4460                 this_rq->next_balance = next_balance;
4461         }
4462 }
4463
4464 /*
4465  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4466  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4467  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4468  * logical imbalances.
4469  *
4470  * Called with busiest_rq locked.
4471  */
4472 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4473 {
4474         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4475         struct sched_domain *sd;
4476         struct rq *target_rq;
4477
4478         /* Is there any task to move? */
4479         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4480                 return;
4481
4482         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4483
4484         /*
4485          * This condition is "impossible", if it occurs
4486          * we need to fix it. Originally reported by
4487          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4488          */
4489         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4490
4491         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4492         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4493         update_rq_clock(busiest_rq);
4494         update_rq_clock(target_rq);
4495
4496         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4497         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4498                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4499                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4500                                 break;
4501         }
4502
4503         if (likely(sd)) {
4504                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4505
4506                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4507                                   sd, CPU_IDLE))
4508                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4509                 else
4510                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4511         }
4512         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4513 }
4514
4515 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4516 static struct {
4517         atomic_t load_balancer;
4518         cpumask_var_t cpu_mask;
4519         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4520 } nohz ____cacheline_aligned = {
4521         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4522 };
4523
4524 int get_nohz_load_balancer(void)
4525 {
4526         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4527 }
4528
4529 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4530 /**
4531  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4532  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4533  *              be returned.
4534  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4535  *              for the given cpu.
4536  *
4537  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4538  */
4539 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4540 {
4541         struct sched_domain *sd;
4542
4543         for_each_domain(cpu, sd)
4544                 if (sd && (sd->flags & flag))
4545                         break;
4546
4547         return sd;
4548 }
4549
4550 /**
4551  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4552  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4553  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4554  *              for cpu.
4555  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4556  *
4557  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4558  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4559  */
4560 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4561         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4562                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4563
4564 /**
4565  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4566  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4567  *
4568  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4569  *
4570  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4571  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4572  * sched_group is semi-idle or not.
4573  */
4574 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4575 {
4576         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4577                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4578
4579         /*
4580          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4581          * and atleast one idle cpu.
4582          */
4583         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4584                 return 0;
4585
4586         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4587                 return 0;
4588
4589         return 1;
4590 }
4591 /**
4592  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4593  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4594  *
4595  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4596  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4597  *
4598  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4599  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4600  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4601  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4602  */
4603 static int find_new_ilb(int cpu)
4604 {
4605         struct sched_domain *sd;
4606         struct sched_group *ilb_group;
4607
4608         /*
4609          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4610          * when power-aware load balancing is enabled
4611          */
4612         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4613                 goto out_done;
4614
4615         /*
4616          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4617          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4618          */
4619         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4620                 goto out_done;
4621
4622         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4623                 ilb_group = sd->groups;
4624
4625                 do {
4626                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4627                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4628
4629                         ilb_group = ilb_group->next;
4630
4631                 } while (ilb_group != sd->groups);
4632         }
4633
4634 out_done:
4635         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4636 }
4637 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4638 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4639 {
4640         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4641 }
4642 #endif
4643
4644 /*
4645  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4646  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4647  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4648  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4649  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4650  * arrives...
4651  *
4652  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4653  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4654  * nohz.cpu_mask..
4655  *
4656  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4657  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4658  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4659  * there is no need for ilb owner.
4660  *
4661  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4662  * next busy scheduler_tick()
4663  */
4664 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4665 {
4666         int cpu = smp_processor_id();
4667
4668         if (stop_tick) {
4669                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4670
4671                 if (!cpu_active(cpu)) {
4672                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4673                                 return 0;
4674
4675                         /*
4676                          * If we are going offline and still the leader,
4677                          * give up!
4678                          */
4679                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4680                                 BUG();
4681
4682                         return 0;
4683                 }
4684
4685                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4686
4687                 /* time for ilb owner also to sleep */
4688                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4689                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4690                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4691                         return 0;
4692                 }
4693
4694                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4695                         /* make me the ilb owner */
4696                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4697                                 return 1;
4698                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4699                         int new_ilb;
4700
4701                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4702                                                 sched_mc_power_savings))
4703                                 return 1;
4704                         /*
4705                          * Check to see if there is a more power-efficient
4706                          * ilb.
4707                          */
4708                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4709                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4710                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4711                                 resched_cpu(new_ilb);
4712                                 return 0;
4713                         }
4714                         return 1;
4715                 }
4716         } else {
4717                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4718                         return 0;
4719
4720                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4721
4722                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4723                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4724                                 BUG();
4725         }
4726         return 0;
4727 }
4728 #endif
4729
4730 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4731
4732 /*
4733  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4734  * and initiates a balancing operation if so.
4735  *
4736  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4737  */
4738 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4739 {
4740         int balance = 1;
4741         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4742         unsigned long interval;
4743         struct sched_domain *sd;
4744         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4745         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4746         int update_next_balance = 0;
4747         int need_serialize;
4748
4749         for_each_domain(cpu, sd) {
4750                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4751                         continue;
4752
4753                 interval = sd->balance_interval;
4754                 if (idle != CPU_IDLE)
4755                         interval *= sd->busy_factor;
4756
4757                 /* scale ms to jiffies */
4758                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4759                 if (unlikely(!interval))
4760                         interval = 1;
4761                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4762                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4763
4764                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4765
4766                 if (need_serialize) {
4767                         if (!spin_trylock(&balancing))
4768                                 goto out;
4769                 }
4770
4771                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4772                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4773                                 /*
4774                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4775                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4776                                  * not idle.
4777                                  */
4778                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4779                         }
4780                         sd->last_balance = jiffies;
4781                 }
4782                 if (need_serialize)
4783                         spin_unlock(&balancing);
4784 out:
4785                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4786                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4787                         update_next_balance = 1;
4788                 }
4789
4790                 /*
4791                  * Stop the load balance at this level. There is another
4792                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4793                  * actively.
4794                  */
4795                 if (!balance)
4796                         break;
4797         }
4798
4799         /*
4800          * next_balance will be updated only when there is a need.
4801          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4802          * updated.
4803          */
4804         if (likely(update_next_balance))
4805                 rq->next_balance = next_balance;
4806 }
4807
4808 /*
4809  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4810  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4811  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4812  */
4813 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4814 {
4815         int this_cpu = smp_processor_id();
4816         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4817         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4818                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4819
4820         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4821
4822 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4823         /*
4824          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4825          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4826          * stopped.
4827          */
4828         if (this_rq->idle_at_tick &&
4829             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4830                 struct rq *rq;
4831                 int balance_cpu;
4832
4833                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4834                         if (balance_cpu == this_cpu)
4835                                 continue;
4836
4837                         /*
4838                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4839                          * work being done for other cpus. Next load
4840                          * balancing owner will pick it up.
4841                          */
4842                         if (need_resched())
4843                                 break;
4844
4845                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4846
4847                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4848                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4849                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4850                 }
4851         }
4852 #endif
4853 }
4854
4855 static inline int on_null_domain(int cpu)
4856 {
4857         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4858 }
4859
4860 /*
4861  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4862  *
4863  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4864  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4865  * if the whole system is idle.
4866  */
4867 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4868 {
4869 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4870         /*
4871          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4872          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4873          * load balancer.
4874          */
4875         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4876                 rq->in_nohz_recently = 0;
4877
4878                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4879                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4880                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4881                 }
4882
4883                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4884                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4885
4886                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4887                                 resched_cpu(ilb);
4888                 }
4889         }
4890
4891         /*
4892          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4893          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4894          */
4895         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4896             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4897                 resched_cpu(cpu);
4898                 return;
4899         }
4900
4901         /*
4902          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4903          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4904          */
4905         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4906             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4907                 return;
4908 #endif
4909         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4910         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4911             likely(!on_null_domain(cpu)))
4912                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4913 }
4914
4915 #else   /* CONFIG_SMP */
4916
4917 /*
4918  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4919  */
4920 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4921 {
4922 }
4923
4924 #endif
4925
4926 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4927
4928 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4929
4930 /*
4931  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4932  * @p in case that task is currently running.
4933  *
4934  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4935  */
4936 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4937 {
4938         u64 ns = 0;
4939
4940         if (task_current(rq, p)) {
4941                 update_rq_clock(rq);
4942                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4943                 if ((s64)ns < 0)
4944                         ns = 0;
4945         }
4946
4947         return ns;
4948 }
4949
4950 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4951 {
4952         unsigned long flags;
4953         struct rq *rq;
4954         u64 ns = 0;
4955
4956         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4957         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4958         task_rq_unlock(rq, &flags);
4959
4960         return ns;
4961 }
4962
4963 /*
4964  * Return accounted runtime for the task.
4965  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4966  * pending runtime that have not been accounted yet.
4967  */
4968 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4969 {
4970         unsigned long flags;
4971         struct rq *rq;
4972         u64 ns = 0;
4973
4974         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4975         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4976         task_rq_unlock(rq, &flags);
4977
4978         return ns;
4979 }
4980
4981 /*
4982  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4983  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4984  * pending runtime that have not been accounted yet.
4985  *
4986  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4987  * so the return value not includes other pending runtime that other
4988  * running tasks might have.
4989  */
4990 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4991 {
4992         struct task_cputime totals;
4993         unsigned long flags;
4994         struct rq *rq;
4995         u64 ns;
4996
4997         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4998         thread_group_cputime(p, &totals);
4999         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5000         task_rq_unlock(rq, &flags);
5001
5002         return ns;
5003 }
5004
5005 /*
5006  * Account user cpu time to a process.
5007  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5008  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5009  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5010  */
5011 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5012                        cputime_t cputime_scaled)
5013 {
5014         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5015         cputime64_t tmp;
5016
5017         /* Add user time to process. */
5018         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5019         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5020         account_group_user_time(p, cputime);
5021
5022         /* Add user time to cpustat. */
5023         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5024         if (TASK_NICE(p) > 0)
5025                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5026         else
5027                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5028
5029         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5030         /* Account for user time used */
5031         acct_update_integrals(p);
5032 }
5033
5034 /*
5035  * Account guest cpu time to a process.
5036  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5037  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5038  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5039  */
5040 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5041                                cputime_t cputime_scaled)
5042 {
5043         cputime64_t tmp;
5044         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5045
5046         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5047
5048         /* Add guest time to process. */
5049         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5050         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5051         account_group_user_time(p, cputime);
5052         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5053
5054         /* Add guest time to cpustat. */
5055         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5056         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5057 }
5058
5059 /*
5060  * Account system cpu time to a process.
5061  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5062  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5063  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5064  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5065  */
5066 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5067                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5068 {
5069         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5070         cputime64_t tmp;
5071
5072         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5073                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5074                 return;
5075         }
5076
5077         /* Add system time to process. */
5078         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5079         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5080         account_group_system_time(p, cputime);
5081
5082         /* Add system time to cpustat. */
5083         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5084         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5085                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5086         else if (softirq_count())
5087                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5088         else
5089                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5090
5091         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5092
5093         /* Account for system time used */
5094         acct_update_integrals(p);
5095 }
5096
5097 /*
5098  * Account for involuntary wait time.
5099  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5100  */
5101 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5102 {
5103         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5104         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5105
5106         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5107 }
5108
5109 /*
5110  * Account for idle time.
5111  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5112  */
5113 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5114 {
5115         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5116         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5117         struct rq *rq = this_rq();
5118
5119         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5120                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5121         else
5122                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5123 }
5124
5125 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5126
5127 /*
5128  * Account a single tick of cpu time.
5129  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5130  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5131  */
5132 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5133 {
5134         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5135         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5136         struct rq *rq = this_rq();
5137
5138         if (user_tick)
5139                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5140         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5141                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5142                                     one_jiffy_scaled);
5143         else
5144                 account_idle_time(one_jiffy);
5145 }
5146
5147 /*
5148  * Account multiple ticks of steal time.
5149  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5150  * @ticks: number of stolen ticks
5151  */
5152 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5153 {
5154         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5155 }
5156
5157 /*
5158  * Account multiple ticks of idle time.
5159  * @ticks: number of stolen ticks
5160  */
5161 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5162 {
5163         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5164 }
5165
5166 #endif
5167
5168 /*
5169  * Use precise platform statistics if available:
5170  */
5171 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5172 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5173 {
5174         return p->utime;
5175 }
5176
5177 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5178 {
5179         return p->stime;
5180 }
5181 #else
5182 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5183 {
5184         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5185                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5186         u64 temp;
5187
5188         /*
5189          * Use CFS's precise accounting:
5190          */
5191         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5192
5193         if (total) {
5194                 temp *= utime;
5195                 do_div(temp, total);
5196         }
5197         utime = (clock_t)temp;
5198
5199         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5200         return p->prev_utime;
5201 }
5202
5203 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5204 {
5205         clock_t stime;
5206
5207         /*
5208          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5209          * the total, to make sure the total observed by userspace
5210          * grows monotonically - apps rely on that):
5211          */
5212         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5213                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5214
5215         if (stime >= 0)
5216                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5217
5218         return p->prev_stime;
5219 }
5220 #endif
5221
5222 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5223 {
5224         return p->gtime;
5225 }
5226
5227 /*
5228  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5229  * We call it with interrupts disabled.
5230  *
5231  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5232  * timeslices.
5233  */
5234 void scheduler_tick(void)
5235 {
5236         int cpu = smp_processor_id();
5237         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5238         struct task_struct *curr = rq->curr;
5239
5240         sched_clock_tick();
5241
5242         spin_lock(&rq->lock);
5243         update_rq_clock(rq);
5244         update_cpu_load(rq);
5245         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5246         spin_unlock(&rq->lock);
5247
5248         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5249
5250 #ifdef CONFIG_SMP
5251         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5252         trigger_load_balance(rq, cpu);
5253 #endif
5254 }
5255
5256 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5257 {
5258         if (in_lock_functions(addr)) {
5259                 addr = CALLER_ADDR2;
5260                 if (in_lock_functions(addr))
5261                         addr = CALLER_ADDR3;
5262         }
5263         return addr;
5264 }
5265
5266 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5267                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5268
5269 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5270 {
5271 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5272         /*
5273          * Underflow?
5274          */
5275         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5276                 return;
5277 #endif
5278         preempt_count() += val;
5279 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5280         /*
5281          * Spinlock count overflowing soon?
5282          */
5283         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5284                                 PREEMPT_MASK - 10);
5285 #endif
5286         if (preempt_count() == val)
5287                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5288 }
5289 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5290
5291 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5292 {
5293 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5294         /*
5295          * Underflow?
5296          */
5297         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5298                 return;
5299         /*
5300          * Is the spinlock portion underflowing?
5301          */
5302         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5303                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5304                 return;
5305 #endif
5306
5307         if (preempt_count() == val)
5308                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5309         preempt_count() -= val;
5310 }
5311 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5312
5313 #endif
5314
5315 /*
5316  * Print scheduling while atomic bug:
5317  */
5318 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5319 {
5320         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5321
5322         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5323                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5324
5325         debug_show_held_locks(prev);
5326         print_modules();
5327         if (irqs_disabled())
5328                 print_irqtrace_events(prev);
5329
5330         if (regs)
5331                 show_regs(regs);
5332         else
5333                 dump_stack();
5334 }
5335
5336 /*
5337  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5338  */
5339 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5340 {
5341         /*
5342          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5343          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5344          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5345          */
5346         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5347                 __schedule_bug(prev);
5348
5349         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5350
5351         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5352 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5353         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5354                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5355                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5356         }
5357 #endif
5358 }
5359
5360 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5361 {
5362         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5363                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5364
5365                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5366                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5367
5368                 /*
5369                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5370                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5371                  * the avg_overlap on preemption.
5372                  *
5373                  * We use the average preemption runtime because that
5374                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5375                  * build up.
5376                  */
5377                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5378         }
5379         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5380 }
5381
5382 /*
5383  * Pick up the highest-prio task:
5384  */
5385 static inline struct task_struct *
5386 pick_next_task(struct rq *rq)
5387 {
5388         const struct sched_class *class;
5389         struct task_struct *p;
5390
5391         /*
5392          * Optimization: we know that if all tasks are in
5393          * the fair class we can call that function directly:
5394          */
5395         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5396                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5397                 if (likely(p))
5398                         return p;
5399         }
5400
5401         class = sched_class_highest;
5402         for ( ; ; ) {
5403                 p = class->pick_next_task(rq);
5404                 if (p)
5405                         return p;
5406                 /*
5407                  * Will never be NULL as the idle class always
5408                  * returns a non-NULL p:
5409                  */
5410                 class = class->next;
5411         }
5412 }
5413
5414 /*
5415  * schedule() is the main scheduler function.
5416  */
5417 asmlinkage void __sched schedule(void)
5418 {
5419         struct task_struct *prev, *next;
5420         unsigned long *switch_count;
5421         struct rq *rq;
5422         int cpu;
5423
5424 need_resched:
5425         preempt_disable();
5426         cpu = smp_processor_id();
5427         rq = cpu_rq(cpu);
5428         rcu_qsctr_inc(cpu);
5429         prev = rq->curr;
5430         switch_count = &prev->nivcsw;
5431
5432         release_kernel_lock(prev);
5433 need_resched_nonpreemptible:
5434
5435         schedule_debug(prev);
5436
5437         if (sched_feat(HRTICK))
5438                 hrtick_clear(rq);
5439
5440         spin_lock_irq(&rq->lock);
5441         update_rq_clock(rq);
5442         clear_tsk_need_resched(prev);
5443
5444         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5445                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5446                         prev->state = TASK_RUNNING;
5447                 else
5448                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5449                 switch_count = &prev->nvcsw;
5450         }
5451
5452         pre_schedule(rq, prev);
5453
5454         if (unlikely(!rq->nr_running))
5455                 idle_balance(cpu, rq);
5456
5457         put_prev_task(rq, prev);
5458         next = pick_next_task(rq);
5459
5460         if (likely(prev != next)) {
5461                 sched_info_switch(prev, next);
5462                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5463
5464                 rq->nr_switches++;
5465                 rq->curr = next;
5466                 ++*switch_count;
5467
5468                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5469                 /*
5470                  * the context switch might have flipped the stack from under
5471                  * us, hence refresh the local variables.
5472                  */
5473                 cpu = smp_processor_id();
5474                 rq = cpu_rq(cpu);
5475         } else
5476                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5477
5478         post_schedule(rq);
5479
5480         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5481                 goto need_resched_nonpreemptible;
5482
5483         preempt_enable_no_resched();
5484         if (need_resched())
5485                 goto need_resched;
5486 }
5487 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5488
5489 #ifdef CONFIG_SMP
5490 /*
5491  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5492  * access and not reliable.
5493  */
5494 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5495 {
5496         unsigned int cpu;
5497         struct rq *rq;
5498
5499         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5500                 return 0;
5501
5502 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5503         /*
5504          * Need to access the cpu field knowing that
5505          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5506          * the mutex owner just released it and exited.
5507          */
5508         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5509                 goto out;
5510 #else
5511         cpu = owner->cpu;
5512 #endif
5513
5514         /*
5515          * Even if the access succeeded (likely case),
5516          * the cpu field may no longer be valid.
5517          */
5518         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5519                 goto out;
5520
5521         /*
5522          * We need to validate that we can do a
5523          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5524          */
5525         if (!cpu_online(cpu))
5526                 goto out;
5527
5528         rq = cpu_rq(cpu);
5529
5530         for (;;) {
5531                 /*
5532                  * Owner changed, break to re-assess state.
5533                  */
5534                 if (lock->owner != owner)
5535                         break;
5536
5537                 /*
5538                  * Is that owner really running on that cpu?
5539                  */
5540                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5541                         return 0;
5542
5543                 cpu_relax();
5544         }
5545 out:
5546         return 1;
5547 }
5548 #endif
5549
5550 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5551 /*
5552  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5553  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5554  * occur there and call schedule directly.
5555  */
5556 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5557 {
5558         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5559
5560         /*
5561          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5562          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5563          */
5564         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5565                 return;
5566
5567         do {
5568                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5569                 schedule();
5570                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5571
5572                 /*
5573                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5574                  * between schedule and now.
5575                  */
5576                 barrier();
5577         } while (need_resched());
5578 }
5579 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5580
5581 /*
5582  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5583  * off of irq context.
5584  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5585  * protect us against recursive calling from irq.
5586  */
5587 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5588 {
5589         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5590
5591         /* Catch callers which need to be fixed */
5592         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5593
5594         do {
5595                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5596                 local_irq_enable();
5597                 schedule();
5598                 local_irq_disable();
5599                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5600
5601                 /*
5602                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5603                  * between schedule and now.
5604                  */
5605                 barrier();
5606         } while (need_resched());
5607 }
5608
5609 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5610
5611 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5612                           void *key)
5613 {
5614         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5615 }
5616 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5617
5618 /*
5619  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5620  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5621  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5622  *
5623  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5624  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5625  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5626  */
5627 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5628                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5629 {
5630         wait_queue_t *curr, *next;
5631
5632         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5633                 unsigned flags = curr->flags;
5634
5635                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5636                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5637                         break;
5638         }
5639 }
5640
5641 /**
5642  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5643  * @q: the waitqueue
5644  * @mode: which threads
5645  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5646  * @key: is directly passed to the wakeup function
5647  *
5648  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5649  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5650  */
5651 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5652                         int nr_exclusive, void *key)
5653 {
5654         unsigned long flags;
5655
5656         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5657         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5658         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5659 }
5660 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5661
5662 /*
5663  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5664  */
5665 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5666 {
5667         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5668 }
5669
5670 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5671 {
5672         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5673 }
5674
5675 /**
5676  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5677  * @q: the waitqueue
5678  * @mode: which threads
5679  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5680  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5681  *
5682  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5683  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5684  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5685  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5686  *
5687  * On UP it can prevent extra preemption.
5688  *
5689  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5690  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5691  */
5692 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5693                         int nr_exclusive, void *key)
5694 {
5695         unsigned long flags;
5696         int sync = 1;
5697
5698         if (unlikely(!q))
5699                 return;
5700
5701         if (unlikely(!nr_exclusive))
5702                 sync = 0;
5703
5704         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5705         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5706         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5707 }
5708 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5709
5710 /*
5711  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5712  */
5713 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5714 {
5715         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5716 }
5717 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5718
5719 /**
5720  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5721  * @x:  holds the state of this particular completion
5722  *
5723  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5724  * awakened in the same order in which they were queued.
5725  *
5726  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5727  *
5728  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5729  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5730  */
5731 void complete(struct completion *x)
5732 {
5733         unsigned long flags;
5734
5735         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5736         x->done++;
5737         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5738         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5739 }
5740 EXPORT_SYMBOL(complete);
5741
5742 /**
5743  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5744  * @x:  holds the state of this particular completion
5745  *
5746  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5747  *
5748  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5749  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5750  */
5751 void complete_all(struct completion *x)
5752 {
5753         unsigned long flags;
5754
5755         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5756         x->done += UINT_MAX/2;
5757         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5758         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5759 }
5760 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5761
5762 static inline long __sched
5763 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5764 {
5765         if (!x->done) {
5766                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5767
5768                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5769                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5770                 do {
5771                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5772                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5773                                 break;
5774                         }
5775                         __set_current_state(state);
5776                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5777                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5778                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5779                 } while (!x->done && timeout);
5780                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5781                 if (!x->done)
5782                         return timeout;
5783         }
5784         x->done--;
5785         return timeout ?: 1;
5786 }
5787
5788 static long __sched
5789 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5790 {
5791         might_sleep();
5792
5793         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5794         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5795         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5796         return timeout;
5797 }
5798
5799 /**
5800  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5801  * @x:  holds the state of this particular completion
5802  *
5803  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5804  * interruptible and there is no timeout.
5805  *
5806  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5807  * and interrupt capability. Also see complete().
5808  */
5809 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5810 {
5811         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5812 }
5813 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5814
5815 /**
5816  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5817  * @x:  holds the state of this particular completion
5818  * @timeout:  timeout value in jiffies
5819  *
5820  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5821  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5822  * interruptible.
5823  */
5824 unsigned long __sched
5825 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5826 {
5827         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5828 }
5829 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5830
5831 /**
5832  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5833  * @x:  holds the state of this particular completion
5834  *
5835  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5836  * interruptible.
5837  */
5838 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5839 {
5840         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5841         if (t == -ERESTARTSYS)
5842                 return t;
5843         return 0;
5844 }
5845 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5846
5847 /**
5848  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5849  * @x:  holds the state of this particular completion
5850  * @timeout:  timeout value in jiffies
5851  *
5852  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5853  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5854  */
5855 unsigned long __sched
5856 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5857                                           unsigned long timeout)
5858 {
5859         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5860 }
5861 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5862
5863 /**
5864  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5865  * @x:  holds the state of this particular completion
5866  *
5867  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5868  * interrupted by a kill signal.
5869  */
5870 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5871 {
5872         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5873         if (t == -ERESTARTSYS)
5874                 return t;
5875         return 0;
5876 }
5877 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5878
5879 /**
5880  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5881  *      @x:     completion structure
5882  *
5883  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5884  *               1 if a decrement succeeded.
5885  *
5886  *      If a completion is being used as a counting completion,
5887  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5888  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5889  *      is protecting is not available.
5890  */
5891 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5892 {
5893         int ret = 1;
5894
5895         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5896         if (!x->done)
5897                 ret = 0;
5898         else
5899                 x->done--;
5900         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5901         return ret;
5902 }
5903 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5904
5905 /**
5906  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5907  *      @x:     completion structure
5908  *
5909  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5910  *               1 if there are no waiters.
5911  *
5912  */
5913 bool completion_done(struct completion *x)
5914 {
5915         int ret = 1;
5916
5917         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5918         if (!x->done)
5919                 ret = 0;
5920         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5921         return ret;
5922 }
5923 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5924
5925 static long __sched
5926 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5927 {
5928         unsigned long flags;
5929         wait_queue_t wait;
5930
5931         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5932
5933         __set_current_state(state);
5934
5935         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5936         __add_wait_queue(q, &wait);
5937         spin_unlock(&q->lock);
5938         timeout = schedule_timeout(timeout);
5939         spin_lock_irq(&q->lock);
5940         __remove_wait_queue(q, &wait);
5941         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5942
5943         return timeout;
5944 }
5945
5946 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5947 {
5948         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5949 }
5950 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5951
5952 long __sched
5953 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5954 {
5955         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5956 }
5957 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5958
5959 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5960 {
5961         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5962 }
5963 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5964
5965 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5966 {
5967         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5968 }
5969 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5970
5971 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5972
5973 /*
5974  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5975  * @p: task
5976  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5977  *
5978  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5979  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5980  *
5981  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5982  */
5983 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5984 {
5985         unsigned long flags;
5986         int oldprio, on_rq, running;
5987         struct rq *rq;
5988         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5989
5990         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5991
5992         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5993         update_rq_clock(rq);
5994
5995         oldprio = p->prio;
5996         on_rq = p->se.on_rq;
5997         running = task_current(rq, p);
5998         if (on_rq)
5999                 dequeue_task(rq, p, 0);
6000         if (running)
6001                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6002
6003         if (rt_prio(prio))
6004                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6005         else
6006                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6007
6008         p->prio = prio;
6009
6010         if (running)
6011                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6012         if (on_rq) {
6013                 enqueue_task(rq, p, 0);
6014
6015                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6016         }
6017         task_rq_unlock(rq, &flags);
6018 }
6019
6020 #endif
6021
6022 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6023 {
6024         int old_prio, delta, on_rq;
6025         unsigned long flags;
6026         struct rq *rq;
6027
6028         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6029                 return;
6030         /*
6031          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6032          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6033          */
6034         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6035         update_rq_clock(rq);
6036         /*
6037          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6038          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6039          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6040          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6041          */
6042         if (task_has_rt_policy(p)) {
6043                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6044                 goto out_unlock;
6045         }
6046         on_rq = p->se.on_rq;
6047         if (on_rq)
6048                 dequeue_task(rq, p, 0);
6049
6050         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6051         set_load_weight(p);
6052         old_prio = p->prio;
6053         p->prio = effective_prio(p);
6054         delta = p->prio - old_prio;
6055
6056         if (on_rq) {
6057                 enqueue_task(rq, p, 0);
6058                 /*
6059                  * If the task increased its priority or is running and
6060                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6061                  */
6062                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6063                         resched_task(rq->curr);
6064         }
6065 out_unlock:
6066         task_rq_unlock(rq, &flags);
6067 }
6068 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6069
6070 /*
6071  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6072  * @p: task
6073  * @nice: nice value
6074  */
6075 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6076 {
6077         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6078         int nice_rlim = 20 - nice;
6079
6080         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6081                 capable(CAP_SYS_NICE));
6082 }
6083
6084 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6085
6086 /*
6087  * sys_nice - change the priority of the current process.
6088  * @increment: priority increment
6089  *
6090  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6091  * does similar things.
6092  */
6093 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6094 {
6095         long nice, retval;
6096
6097         /*
6098          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6099          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6100          * and we have a single winner.
6101          */
6102         if (increment < -40)
6103                 increment = -40;
6104         if (increment > 40)
6105                 increment = 40;
6106
6107         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6108         if (nice < -20)
6109                 nice = -20;
6110         if (nice > 19)
6111                 nice = 19;
6112
6113         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6114                 return -EPERM;
6115
6116         retval = security_task_setnice(current, nice);
6117         if (retval)
6118                 return retval;
6119
6120         set_user_nice(current, nice);
6121         return 0;
6122 }
6123
6124 #endif
6125
6126 /**
6127  * task_prio - return the priority value of a given task.
6128  * @p: the task in question.
6129  *
6130  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6131  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6132  * around 0, value goes from -16 to +15.
6133  */
6134 int task_prio(const struct task_struct *p)
6135 {
6136         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6137 }
6138
6139 /**
6140  * task_nice - return the nice value of a given task.
6141  * @p: the task in question.
6142  */
6143 int task_nice(const struct task_struct *p)
6144 {
6145         return TASK_NICE(p);
6146 }
6147 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6148
6149 /**
6150  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6151  * @cpu: the processor in question.
6152  */
6153 int idle_cpu(int cpu)
6154 {
6155         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6156 }
6157
6158 /**
6159  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6160  * @cpu: the processor in question.
6161  */
6162 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6163 {
6164         return cpu_rq(cpu)->idle;
6165 }
6166
6167 /**
6168  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6169  * @pid: the pid in question.
6170  */
6171 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6172 {
6173         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6174 }
6175
6176 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6177 static void
6178 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6179 {
6180         BUG_ON(p->se.on_rq);
6181
6182         p->policy = policy;
6183         switch (p->policy) {
6184         case SCHED_NORMAL:
6185         case SCHED_BATCH:
6186         case SCHED_IDLE:
6187                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6188                 break;
6189         case SCHED_FIFO:
6190         case SCHED_RR:
6191                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6192                 break;
6193         }
6194
6195         p->rt_priority = prio;
6196         p->normal_prio = normal_prio(p);
6197         /* we are holding p->pi_lock already */
6198         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6199         set_load_weight(p);
6200 }
6201
6202 /*
6203  * check the target process has a UID that matches the current process's
6204  */
6205 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6206 {
6207         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6208         bool match;
6209
6210         rcu_read_lock();
6211         pcred = __task_cred(p);
6212         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6213                  cred->euid == pcred->uid);
6214         rcu_read_unlock();
6215         return match;
6216 }
6217
6218 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6219                                 struct sched_param *param, bool user)
6220 {
6221         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6222         unsigned long flags;
6223         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6224         struct rq *rq;
6225         int reset_on_fork;
6226
6227         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6228         BUG_ON(in_interrupt());
6229 recheck:
6230         /* double check policy once rq lock held */
6231         if (policy < 0) {
6232                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6233                 policy = oldpolicy = p->policy;
6234         } else {
6235                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6236                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6237
6238                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6239                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6240                                 policy != SCHED_IDLE)
6241                         return -EINVAL;
6242         }
6243
6244         /*
6245          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6246          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6247          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6248          */
6249         if (param->sched_priority < 0 ||
6250             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6251             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6252                 return -EINVAL;
6253         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6254                 return -EINVAL;
6255
6256         /*
6257          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6258          */
6259         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6260                 if (rt_policy(policy)) {
6261                         unsigned long rlim_rtprio;
6262
6263                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6264                                 return -ESRCH;
6265                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6266                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6267
6268                         /* can't set/change the rt policy */
6269                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6270                                 return -EPERM;
6271
6272                         /* can't increase priority */
6273                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6274                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6275                                 return -EPERM;
6276                 }
6277                 /*
6278                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6279                  * move out of SCHED_IDLE either:
6280                  */
6281                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6282                         return -EPERM;
6283
6284                 /* can't change other user's priorities */
6285                 if (!check_same_owner(p))
6286                         return -EPERM;
6287
6288                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6289                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6290                         return -EPERM;
6291         }
6292
6293         if (user) {
6294 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6295                 /*
6296                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6297                  * assigned.
6298                  */
6299                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6300                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6301                         return -EPERM;
6302 #endif
6303
6304                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6305                 if (retval)
6306                         return retval;
6307         }
6308
6309         /*
6310          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6311          * changing the priority of the task:
6312          */
6313         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6314         /*
6315          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6316          * runqueue lock must be held.
6317          */
6318         rq = __task_rq_lock(p);
6319         /* recheck policy now with rq lock held */
6320         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6321                 policy = oldpolicy = -1;
6322                 __task_rq_unlock(rq);
6323                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6324                 goto recheck;
6325         }
6326         update_rq_clock(rq);
6327         on_rq = p->se.on_rq;
6328         running = task_current(rq, p);
6329         if (on_rq)
6330                 deactivate_task(rq, p, 0);
6331         if (running)
6332                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6333
6334         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6335
6336         oldprio = p->prio;
6337         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6338
6339         if (running)
6340                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6341         if (on_rq) {
6342                 activate_task(rq, p, 0);
6343
6344                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6345         }
6346         __task_rq_unlock(rq);
6347         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6348
6349         rt_mutex_adjust_pi(p);
6350
6351         return 0;
6352 }
6353
6354 /**
6355  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6356  * @p: the task in question.
6357  * @policy: new policy.
6358  * @param: structure containing the new RT priority.
6359  *
6360  * NOTE that the task may be already dead.
6361  */
6362 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6363                        struct sched_param *param)
6364 {
6365         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6366 }
6367 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6368
6369 /**
6370  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6371  * @p: the task in question.
6372  * @policy: new policy.
6373  * @param: structure containing the new RT priority.
6374  *
6375  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6376  * current context has permission.  For example, this is needed in
6377  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6378  * but our caller might not have that capability.
6379  */
6380 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6381                                struct sched_param *param)
6382 {
6383         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6384 }
6385
6386 static int
6387 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6388 {
6389         struct sched_param lparam;
6390         struct task_struct *p;
6391         int retval;
6392
6393         if (!param || pid < 0)
6394                 return -EINVAL;
6395         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6396                 return -EFAULT;
6397
6398         rcu_read_lock();
6399         retval = -ESRCH;
6400         p = find_process_by_pid(pid);
6401         if (p != NULL)
6402                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6403         rcu_read_unlock();
6404
6405         return retval;
6406 }
6407
6408 /**
6409  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6410  * @pid: the pid in question.
6411  * @policy: new policy.
6412  * @param: structure containing the new RT priority.
6413  */
6414 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6415                 struct sched_param __user *, param)
6416 {
6417         /* negative values for policy are not valid */
6418         if (policy < 0)
6419                 return -EINVAL;
6420
6421         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6422 }
6423
6424 /**
6425  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6426  * @pid: the pid in question.
6427  * @param: structure containing the new RT priority.
6428  */
6429 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6430 {
6431         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6432 }
6433
6434 /**
6435  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6436  * @pid: the pid in question.
6437  */
6438 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6439 {
6440         struct task_struct *p;
6441         int retval;
6442
6443         if (pid < 0)
6444                 return -EINVAL;
6445
6446         retval = -ESRCH;
6447         read_lock(&tasklist_lock);
6448         p = find_process_by_pid(pid);
6449         if (p) {
6450                 retval = security_task_getscheduler(p);
6451                 if (!retval)
6452                         retval = p->policy
6453                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6454         }
6455         read_unlock(&tasklist_lock);
6456         return retval;
6457 }
6458
6459 /**
6460  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6461  * @pid: the pid in question.
6462  * @param: structure containing the RT priority.
6463  */
6464 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6465 {
6466         struct sched_param lp;
6467         struct task_struct *p;
6468         int retval;
6469
6470         if (!param || pid < 0)
6471                 return -EINVAL;
6472
6473         read_lock(&tasklist_lock);
6474         p = find_process_by_pid(pid);
6475         retval = -ESRCH;
6476         if (!p)
6477                 goto out_unlock;
6478
6479         retval = security_task_getscheduler(p);
6480         if (retval)
6481                 goto out_unlock;
6482
6483         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6484         read_unlock(&tasklist_lock);
6485
6486         /*
6487          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6488          */
6489         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6490
6491         return retval;
6492
6493 out_unlock:
6494         read_unlock(&tasklist_lock);
6495         return retval;
6496 }
6497
6498 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6499 {
6500         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6501         struct task_struct *p;
6502         int retval;
6503
6504         get_online_cpus();
6505         read_lock(&tasklist_lock);
6506
6507         p = find_process_by_pid(pid);
6508         if (!p) {
6509                 read_unlock(&tasklist_lock);
6510                 put_online_cpus();
6511                 return -ESRCH;
6512         }
6513
6514         /*
6515          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6516          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6517          * usage count and then drop tasklist_lock.
6518          */
6519         get_task_struct(p);
6520         read_unlock(&tasklist_lock);
6521
6522         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6523                 retval = -ENOMEM;
6524                 goto out_put_task;
6525         }
6526         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6527                 retval = -ENOMEM;
6528                 goto out_free_cpus_allowed;
6529         }
6530         retval = -EPERM;
6531         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6532                 goto out_unlock;
6533
6534         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6535         if (retval)
6536                 goto out_unlock;
6537
6538         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6539         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6540  again:
6541         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6542
6543         if (!retval) {
6544                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6545                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6546                         /*
6547                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6548                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6549                          * cpuset's cpus_allowed
6550                          */
6551                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6552                         goto again;
6553                 }
6554         }
6555 out_unlock:
6556         free_cpumask_var(new_mask);
6557 out_free_cpus_allowed:
6558         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6559 out_put_task:
6560         put_task_struct(p);
6561         put_online_cpus();
6562         return retval;
6563 }
6564
6565 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6566                              struct cpumask *new_mask)
6567 {
6568         if (len < cpumask_size())
6569                 cpumask_clear(new_mask);
6570         else if (len > cpumask_size())
6571                 len = cpumask_size();
6572
6573         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6574 }
6575
6576 /**
6577  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6578  * @pid: pid of the process
6579  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6580  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6581  */
6582 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6583                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6584 {
6585         cpumask_var_t new_mask;
6586         int retval;
6587
6588         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6589                 return -ENOMEM;
6590
6591         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6592         if (retval == 0)
6593                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6594         free_cpumask_var(new_mask);
6595         return retval;
6596 }
6597
6598 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6599 {
6600         struct task_struct *p;
6601         int retval;
6602
6603         get_online_cpus();
6604         read_lock(&tasklist_lock);
6605
6606         retval = -ESRCH;
6607         p = find_process_by_pid(pid);
6608         if (!p)
6609                 goto out_unlock;
6610
6611         retval = security_task_getscheduler(p);
6612         if (retval)
6613                 goto out_unlock;
6614
6615         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6616
6617 out_unlock:
6618         read_unlock(&tasklist_lock);
6619         put_online_cpus();
6620
6621         return retval;
6622 }
6623
6624 /**
6625  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6626  * @pid: pid of the process
6627  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6628  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6629  */
6630 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6631                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6632 {
6633         int ret;
6634         cpumask_var_t mask;
6635
6636         if (len < cpumask_size())
6637                 return -EINVAL;
6638
6639         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6640                 return -ENOMEM;
6641
6642         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6643         if (ret == 0) {
6644                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6645                         ret = -EFAULT;
6646                 else
6647                         ret = cpumask_size();
6648         }
6649         free_cpumask_var(mask);
6650
6651         return ret;
6652 }
6653
6654 /**
6655  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6656  *
6657  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6658  * other threads running on this CPU then this function will return.
6659  */
6660 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6661 {
6662         struct rq *rq = this_rq_lock();
6663
6664         schedstat_inc(rq, yld_count);
6665         current->sched_class->yield_task(rq);
6666
6667         /*
6668          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6669          * no need to preempt or enable interrupts:
6670          */
6671         __release(rq->lock);
6672         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6673         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6674         preempt_enable_no_resched();
6675
6676         schedule();
6677
6678         return 0;
6679 }
6680
6681 static inline int should_resched(void)
6682 {
6683         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6684 }
6685
6686 static void __cond_resched(void)
6687 {
6688         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6689         schedule();
6690         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6691 }
6692
6693 int __sched _cond_resched(void)
6694 {
6695         if (should_resched()) {
6696                 __cond_resched();
6697                 return 1;
6698         }
6699         return 0;
6700 }
6701 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6702
6703 /*
6704  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6705  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6706  *
6707  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6708  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6709  * spin_unlock(), once by hand).
6710  */
6711 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6712 {
6713         int resched = should_resched();
6714         int ret = 0;
6715
6716         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6717                 spin_unlock(lock);
6718                 if (resched)
6719                         __cond_resched();
6720                 else
6721                         cpu_relax();
6722                 ret = 1;
6723                 spin_lock(lock);
6724         }
6725         return ret;
6726 }
6727 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6728
6729 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6730 {
6731         BUG_ON(!in_softirq());
6732
6733         if (should_resched()) {
6734                 local_bh_enable();
6735                 __cond_resched();
6736                 local_bh_disable();
6737                 return 1;
6738         }
6739         return 0;
6740 }
6741 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6742
6743 /**
6744  * yield - yield the current processor to other threads.
6745  *
6746  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6747  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6748  */
6749 void __sched yield(void)
6750 {
6751         set_current_state(TASK_RUNNING);
6752         sys_sched_yield();
6753 }
6754 EXPORT_SYMBOL(yield);
6755
6756 /*
6757  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6758  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6759  *
6760  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6761  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6762  */
6763 void __sched io_schedule(void)
6764 {
6765         struct rq *rq = raw_rq();
6766
6767         delayacct_blkio_start();
6768         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6769         current->in_iowait = 1;
6770         schedule();
6771         current->in_iowait = 0;
6772         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6773         delayacct_blkio_end();
6774 }
6775 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6776
6777 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6778 {
6779         struct rq *rq = raw_rq();
6780         long ret;
6781
6782         delayacct_blkio_start();
6783         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6784         current->in_iowait = 1;
6785         ret = schedule_timeout(timeout);
6786         current->in_iowait = 0;
6787         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6788         delayacct_blkio_end();
6789         return ret;
6790 }
6791
6792 /**
6793  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6794  * @policy: scheduling class.
6795  *
6796  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6797  * by a given scheduling class.
6798  */
6799 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6800 {
6801         int ret = -EINVAL;
6802
6803         switch (policy) {
6804         case SCHED_FIFO:
6805         case SCHED_RR:
6806                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6807                 break;
6808         case SCHED_NORMAL:
6809         case SCHED_BATCH:
6810         case SCHED_IDLE:
6811                 ret = 0;
6812                 break;
6813         }
6814         return ret;
6815 }
6816
6817 /**
6818  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6819  * @policy: scheduling class.
6820  *
6821  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6822  * by a given scheduling class.
6823  */
6824 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6825 {
6826         int ret = -EINVAL;
6827
6828         switch (policy) {
6829         case SCHED_FIFO:
6830         case SCHED_RR:
6831                 ret = 1;
6832                 break;
6833         case SCHED_NORMAL:
6834         case SCHED_BATCH:
6835         case SCHED_IDLE:
6836                 ret = 0;
6837         }
6838         return ret;
6839 }
6840
6841 /**
6842  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6843  * @pid: pid of the process.
6844  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6845  *
6846  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6847  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6848  */
6849 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6850                 struct timespec __user *, interval)
6851 {
6852         struct task_struct *p;
6853         unsigned int time_slice;
6854         int retval;
6855         struct timespec t;
6856
6857         if (pid < 0)
6858                 return -EINVAL;
6859
6860         retval = -ESRCH;
6861         read_lock(&tasklist_lock);
6862         p = find_process_by_pid(pid);
6863         if (!p)
6864                 goto out_unlock;
6865
6866         retval = security_task_getscheduler(p);
6867         if (retval)
6868                 goto out_unlock;
6869
6870         /*
6871          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6872          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6873          */
6874         time_slice = 0;
6875         if (p->policy == SCHED_RR) {
6876                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6877         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6878                 struct sched_entity *se = &p->se;
6879                 unsigned long flags;
6880                 struct rq *rq;
6881
6882                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6883                 if (rq->cfs.load.weight)
6884                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6885                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6886         }
6887         read_unlock(&tasklist_lock);
6888         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6889         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6890         return retval;
6891
6892 out_unlock:
6893         read_unlock(&tasklist_lock);
6894         return retval;
6895 }
6896
6897 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6898
6899 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6900 {
6901         unsigned long free = 0;
6902         unsigned state;
6903
6904         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6905         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6906                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6907 #if BITS_PER_LONG == 32
6908         if (state == TASK_RUNNING)
6909                 printk(KERN_CONT " running  ");
6910         else
6911                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6912 #else
6913         if (state == TASK_RUNNING)
6914                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6915         else
6916                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6917 #endif
6918 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6919         free = stack_not_used(p);
6920 #endif
6921         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6922                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6923                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6924
6925         show_stack(p, NULL);
6926 }
6927
6928 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6929 {
6930         struct task_struct *g, *p;
6931
6932 #if BITS_PER_LONG == 32
6933         printk(KERN_INFO
6934                 "  task                PC stack   pid father\n");
6935 #else
6936         printk(KERN_INFO
6937                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6938 #endif
6939         read_lock(&tasklist_lock);
6940         do_each_thread(g, p) {
6941                 /*
6942                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6943                  * console might take alot of time:
6944                  */
6945                 touch_nmi_watchdog();
6946                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6947                         sched_show_task(p);
6948         } while_each_thread(g, p);
6949
6950         touch_all_softlockup_watchdogs();
6951
6952 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6953         sysrq_sched_debug_show();
6954 #endif
6955         read_unlock(&tasklist_lock);
6956         /*
6957          * Only show locks if all tasks are dumped:
6958          */
6959         if (state_filter == -1)
6960                 debug_show_all_locks();
6961 }
6962
6963 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6964 {
6965         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6966 }
6967
6968 /**
6969  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6970  * @idle: task in question
6971  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6972  *
6973  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6974  * flag, to make booting more robust.
6975  */
6976 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6977 {
6978         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6979         unsigned long flags;
6980
6981         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6982
6983         __sched_fork(idle);
6984         idle->se.exec_start = sched_clock();
6985
6986         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6987         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6988         __set_task_cpu(idle, cpu);
6989
6990         rq->curr = rq->idle = idle;
6991 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6992         idle->oncpu = 1;
6993 #endif
6994         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6995
6996         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6997 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6998         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6999 #else
7000         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7001 #endif
7002         /*
7003          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7004          */
7005         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7006         ftrace_graph_init_task(idle);
7007 }
7008
7009 /*
7010  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7011  * indicates which cpus entered this state. This is used
7012  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7013  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7014  * always be CPU_BITS_NONE.
7015  */
7016 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7017
7018 /*
7019  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7020  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7021  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7022  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7023  * number of CPUs.
7024  *
7025  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7026  */
7027 static inline void sched_init_granularity(void)
7028 {
7029         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
7030         const unsigned long limit = 200000000;
7031
7032         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
7033         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
7034                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
7035
7036         sysctl_sched_latency *= factor;
7037         if (sysctl_sched_latency > limit)
7038                 sysctl_sched_latency = limit;
7039
7040         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
7041
7042         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
7043 }
7044
7045 #ifdef CONFIG_SMP
7046 /*
7047  * This is how migration works:
7048  *
7049  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7050  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7051  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7052  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7053  *    thread off the CPU)
7054  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7055  *    task is still in the wrong runqueue.
7056  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7057  *    it and puts it into the right queue.
7058  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7059  * 7) we wake up and the migration is done.
7060  */
7061
7062 /*
7063  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7064  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7065  * is removed from the allowed bitmask.
7066  *
7067  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7068  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7069  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7070  */
7071 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7072 {
7073         struct migration_req req;
7074         unsigned long flags;
7075         struct rq *rq;
7076         int ret = 0;
7077
7078         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7079         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7080                 ret = -EINVAL;
7081                 goto out;
7082         }
7083
7084         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7085                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7086                 ret = -EINVAL;
7087                 goto out;
7088         }
7089
7090         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7091                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7092         else {
7093                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7094                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7095         }
7096
7097         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7098         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7099                 goto out;
7100
7101         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7102                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7103                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7104
7105                 get_task_struct(mt);
7106                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7107                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7108                 put_task_struct(mt);
7109                 wait_for_completion(&req.done);
7110                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7111                 return 0;
7112         }
7113 out:
7114         task_rq_unlock(rq, &flags);
7115
7116         return ret;
7117 }
7118 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7119
7120 /*
7121  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7122  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7123  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7124  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7125  *
7126  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7127  * as the task is no longer on this CPU.
7128  *
7129  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7130  */
7131 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7132 {
7133         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7134         int ret = 0, on_rq;
7135
7136         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7137                 return ret;
7138
7139         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7140         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7141
7142         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7143         /* Already moved. */
7144         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7145                 goto done;
7146         /* Affinity changed (again). */
7147         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7148                 goto fail;
7149
7150         on_rq = p->se.on_rq;
7151         if (on_rq)
7152                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7153
7154         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7155         if (on_rq) {
7156                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7157                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7158         }
7159 done:
7160         ret = 1;
7161 fail:
7162         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7163         return ret;
7164 }
7165
7166 /*
7167  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7168  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7169  * another runqueue.
7170  */
7171 static int migration_thread(void *data)
7172 {
7173         int cpu = (long)data;
7174         struct rq *rq;
7175
7176         rq = cpu_rq(cpu);
7177         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7178
7179         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7180         while (!kthread_should_stop()) {
7181                 struct migration_req *req;
7182                 struct list_head *head;
7183
7184                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7185
7186                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7187                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7188                         break;
7189                 }
7190
7191                 if (rq->active_balance) {
7192                         active_load_balance(rq, cpu);
7193                         rq->active_balance = 0;
7194                 }
7195
7196                 head = &rq->migration_queue;
7197
7198                 if (list_empty(head)) {
7199                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7200                         schedule();
7201                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7202                         continue;
7203                 }
7204                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7205                 list_del_init(head->next);
7206
7207                 spin_unlock(&rq->lock);
7208                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7209                 local_irq_enable();
7210
7211                 complete(&req->done);
7212         }
7213         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7214
7215         return 0;
7216 }
7217
7218 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7219
7220 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7221 {
7222         int ret;
7223
7224         local_irq_disable();
7225         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7226         local_irq_enable();
7227         return ret;
7228 }
7229
7230 /*
7231  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7232  */
7233 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7234 {
7235         int dest_cpu;
7236         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7237
7238 again:
7239         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7240         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7241                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7242                         goto move;
7243
7244         /* Any allowed, online CPU? */
7245         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7246         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7247                 goto move;
7248
7249         /* No more Mr. Nice Guy. */
7250         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7251                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7252                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7253
7254                 /*
7255                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7256                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7257                  * leave kernel.
7258                  */
7259                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7260                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7261                                "longer affine to cpu%d\n",
7262                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7263                 }
7264         }
7265
7266 move:
7267         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7268         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7269                 goto again;
7270 }
7271
7272 /*
7273  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7274  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7275  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7276  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7277  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7278  */
7279 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7280 {
7281         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7282         unsigned long flags;
7283
7284         local_irq_save(flags);
7285         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7286         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7287         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7288         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7289         local_irq_restore(flags);
7290 }
7291
7292 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7293 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7294 {
7295         struct task_struct *p, *t;
7296
7297         read_lock(&tasklist_lock);
7298
7299         do_each_thread(t, p) {
7300                 if (p == current)
7301                         continue;
7302
7303                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7304                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7305         } while_each_thread(t, p);
7306
7307         read_unlock(&tasklist_lock);
7308 }
7309
7310 /*
7311  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7312  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7313  * Used by CPU offline code.
7314  */
7315 void sched_idle_next(void)
7316 {
7317         int this_cpu = smp_processor_id();
7318         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7319         struct task_struct *p = rq->idle;
7320         unsigned long flags;
7321
7322         /* cpu has to be offline */
7323         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7324
7325         /*
7326          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7327          * and interrupts disabled on the current cpu.
7328          */
7329         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7330
7331         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7332
7333         update_rq_clock(rq);
7334         activate_task(rq, p, 0);
7335
7336         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7337 }
7338
7339 /*
7340  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7341  * offline.
7342  */
7343 void idle_task_exit(void)
7344 {
7345         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7346
7347         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7348
7349         if (mm != &init_mm)
7350                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7351         mmdrop(mm);
7352 }
7353
7354 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7355 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7356 {
7357         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7358
7359         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7360         BUG_ON(!p->exit_state);
7361
7362         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7363         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7364
7365         get_task_struct(p);
7366
7367         /*
7368          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7369          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7370          * fine.
7371          */
7372         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7373         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7374         spin_lock_irq(&rq->lock);
7375
7376         put_task_struct(p);
7377 }
7378
7379 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7380 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7381 {
7382         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7383         struct task_struct *next;
7384
7385         for ( ; ; ) {
7386                 if (!rq->nr_running)
7387                         break;
7388                 update_rq_clock(rq);
7389                 next = pick_next_task(rq);
7390                 if (!next)
7391                         break;
7392                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7393                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7394
7395         }
7396 }
7397
7398 /*
7399  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7400  */
7401 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7402 {
7403         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7404         rq->calc_load_active = 0;
7405 }
7406 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7407
7408 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7409
7410 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7411         {
7412                 .procname       = "sched_domain",
7413                 .mode           = 0555,
7414         },
7415         {0, },
7416 };
7417
7418 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7419         {
7420                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7421                 .procname       = "kernel",
7422                 .mode           = 0555,
7423                 .child          = sd_ctl_dir,
7424         },
7425         {0, },
7426 };
7427
7428 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7429 {
7430         struct ctl_table *entry =
7431                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7432
7433         return entry;
7434 }
7435
7436 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7437 {
7438         struct ctl_table *entry;
7439
7440         /*
7441          * In the intermediate directories, both the child directory and
7442          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7443          * will always be set. In the lowest directory the names are
7444          * static strings and all have proc handlers.
7445          */
7446         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7447                 if (entry->child)
7448                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7449                 if (entry->proc_handler == NULL)
7450                         kfree(entry->procname);
7451         }
7452
7453         kfree(*tablep);
7454         *tablep = NULL;
7455 }
7456
7457 static void
7458 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7459                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7460                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7461 {
7462         entry->procname = procname;
7463         entry->data = data;
7464         entry->maxlen = maxlen;
7465         entry->mode = mode;
7466         entry->proc_handler = proc_handler;
7467 }
7468
7469 static struct ctl_table *
7470 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7471 {
7472         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7473
7474         if (table == NULL)
7475                 return NULL;
7476
7477         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7478                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7479         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7480                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7481         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7482                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7483         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7484                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7485         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7486                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7487         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7488                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7489         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7490                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7491         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7492                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7493         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7494                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7495         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7496                 &sd->cache_nice_tries,
7497                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7498         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7499                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7500         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7501                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7502         /* &table[12] is terminator */
7503
7504         return table;
7505 }
7506
7507 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7508 {
7509         struct ctl_table *entry, *table;
7510         struct sched_domain *sd;
7511         int domain_num = 0, i;
7512         char buf[32];
7513
7514         for_each_domain(cpu, sd)
7515                 domain_num++;
7516         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7517         if (table == NULL)
7518                 return NULL;
7519
7520         i = 0;
7521         for_each_domain(cpu, sd) {
7522                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7523                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7524                 entry->mode = 0555;
7525                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7526                 entry++;
7527                 i++;
7528         }
7529         return table;
7530 }
7531
7532 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7533 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7534 {
7535         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7536         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7537         char buf[32];
7538
7539         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7540         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7541
7542         if (entry == NULL)
7543                 return;
7544
7545         for_each_online_cpu(i) {
7546                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7547                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7548                 entry->mode = 0555;
7549                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7550                 entry++;
7551         }
7552
7553         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7554         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7555 }
7556
7557 /* may be called multiple times per register */
7558 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7559 {
7560         if (sd_sysctl_header)
7561                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7562         sd_sysctl_header = NULL;
7563         if (sd_ctl_dir[0].child)
7564                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7565 }
7566 #else
7567 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7568 {
7569 }
7570 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7571 {
7572 }
7573 #endif
7574
7575 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7576 {
7577         if (!rq->online) {
7578                 const struct sched_class *class;
7579
7580                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7581                 rq->online = 1;
7582
7583                 for_each_class(class) {
7584                         if (class->rq_online)
7585                                 class->rq_online(rq);
7586                 }
7587         }
7588 }
7589
7590 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7591 {
7592         if (rq->online) {
7593                 const struct sched_class *class;
7594
7595                 for_each_class(class) {
7596                         if (class->rq_offline)
7597                                 class->rq_offline(rq);
7598                 }
7599
7600                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7601                 rq->online = 0;
7602         }
7603 }
7604
7605 /*
7606  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7607  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7608  */
7609 static int __cpuinit
7610 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7611 {
7612         struct task_struct *p;
7613         int cpu = (long)hcpu;
7614         unsigned long flags;
7615         struct rq *rq;
7616
7617         switch (action) {
7618
7619         case CPU_UP_PREPARE:
7620         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7621                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7622                 if (IS_ERR(p))
7623                         return NOTIFY_BAD;
7624                 kthread_bind(p, cpu);
7625                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7626                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7627                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7628                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7629                 get_task_struct(p);
7630                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7631                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7632                 break;
7633
7634         case CPU_ONLINE:
7635         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7636                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7637                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7638
7639                 /* Update our root-domain */
7640                 rq = cpu_rq(cpu);
7641                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7642                 if (rq->rd) {
7643                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7644
7645                         set_rq_online(rq);
7646                 }
7647                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7648                 break;
7649
7650 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7651         case CPU_UP_CANCELED:
7652         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7653                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7654                         break;
7655                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7656                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7657                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7658                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7659                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7660                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7661                 break;
7662
7663         case CPU_DEAD:
7664         case CPU_DEAD_FROZEN:
7665                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7666                 migrate_live_tasks(cpu);
7667                 rq = cpu_rq(cpu);
7668                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7669                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7670                 rq->migration_thread = NULL;
7671                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7672                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7673                 update_rq_clock(rq);
7674                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7675                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7676                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7677                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7678                 migrate_dead_tasks(cpu);
7679                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7680                 cpuset_unlock();
7681                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7682                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7683                 calc_global_load_remove(rq);
7684                 /*
7685                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7686                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7687                  * the requestors.
7688                  */
7689                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7690                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7691                         struct migration_req *req;
7692
7693                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7694                                          struct migration_req, list);
7695                         list_del_init(&req->list);
7696                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7697                         complete(&req->done);
7698                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7699                 }
7700                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7701                 break;
7702
7703         case CPU_DYING:
7704         case CPU_DYING_FROZEN:
7705                 /* Update our root-domain */
7706                 rq = cpu_rq(cpu);
7707                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7708                 if (rq->rd) {
7709                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7710                         set_rq_offline(rq);
7711                 }
7712                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7713                 break;
7714 #endif
7715         }
7716         return NOTIFY_OK;
7717 }
7718
7719 /*
7720  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7721  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7722  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7723  */
7724 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7725         .notifier_call = migration_call,
7726         .priority = 10
7727 };
7728
7729 static int __init migration_init(void)
7730 {
7731         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7732         int err;
7733
7734         /* Start one for the boot CPU: */
7735         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7736         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7737         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7738         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7739
7740         return 0;
7741 }
7742 early_initcall(migration_init);
7743 #endif
7744
7745 #ifdef CONFIG_SMP
7746
7747 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7748
7749 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7750                                   struct cpumask *groupmask)
7751 {
7752         struct sched_group *group = sd->groups;
7753         char str[256];
7754
7755         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7756         cpumask_clear(groupmask);
7757
7758         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7759
7760         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7761                 printk("does not load-balance\n");
7762                 if (sd->parent)
7763                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7764                                         " has parent");
7765                 return -1;
7766         }
7767
7768         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7769
7770         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7771                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7772                                 "CPU%d\n", cpu);
7773         }
7774         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7775                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7776                                 " CPU%d\n", cpu);
7777         }
7778
7779         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7780         do {
7781                 if (!group) {
7782                         printk("\n");
7783                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7784                         break;
7785                 }
7786
7787                 if (!group->__cpu_power) {
7788                         printk(KERN_CONT "\n");
7789                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7790                                         "set\n");
7791                         break;
7792                 }
7793
7794                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7795                         printk(KERN_CONT "\n");
7796                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7797                         break;
7798                 }
7799
7800                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7801                         printk(KERN_CONT "\n");
7802                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7803                         break;
7804                 }
7805
7806                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7807
7808                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7809
7810                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7811                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7812                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7813                                 group->__cpu_power);
7814                 }
7815
7816                 group = group->next;
7817         } while (group != sd->groups);
7818         printk(KERN_CONT "\n");
7819
7820         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7821                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7822
7823         if (sd->parent &&
7824             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7825                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7826                         "of domain->span\n");
7827         return 0;
7828 }
7829
7830 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7831 {
7832         cpumask_var_t groupmask;
7833         int level = 0;
7834
7835         if (!sd) {
7836                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7837                 return;
7838         }
7839
7840         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7841
7842         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7843                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7844                 return;
7845         }
7846
7847         for (;;) {
7848                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7849                         break;
7850                 level++;
7851                 sd = sd->parent;
7852                 if (!sd)
7853                         break;
7854         }
7855         free_cpumask_var(groupmask);
7856 }
7857 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7858 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7859 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7860
7861 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7862 {
7863         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7864                 return 1;
7865
7866         /* Following flags need at least 2 groups */
7867         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7868                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7869                          SD_BALANCE_FORK |
7870                          SD_BALANCE_EXEC |
7871                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7872                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7873                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7874                         return 0;
7875         }
7876
7877         /* Following flags don't use groups */
7878         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7879                          SD_WAKE_AFFINE |
7880                          SD_WAKE_BALANCE))
7881                 return 0;
7882
7883         return 1;
7884 }
7885
7886 static int
7887 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7888 {
7889         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7890
7891         if (sd_degenerate(parent))
7892                 return 1;
7893
7894         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7895                 return 0;
7896
7897         /* Does parent contain flags not in child? */
7898         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7899         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7900                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7901         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7902         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7903                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7904                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7905                                 SD_BALANCE_FORK |
7906                                 SD_BALANCE_EXEC |
7907                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7908                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7909                 if (nr_node_ids == 1)
7910                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7911         }
7912         if (~cflags & pflags)
7913                 return 0;
7914
7915         return 1;
7916 }
7917
7918 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7919 {
7920         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7921
7922         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7923         free_cpumask_var(rd->online);
7924         free_cpumask_var(rd->span);
7925         kfree(rd);
7926 }
7927
7928 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7929 {
7930         struct root_domain *old_rd = NULL;
7931         unsigned long flags;
7932
7933         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7934
7935         if (rq->rd) {
7936                 old_rd = rq->rd;
7937
7938                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7939                         set_rq_offline(rq);
7940
7941                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7942
7943                 /*
7944                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7945                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7946                  * in this function:
7947                  */
7948                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7949                         old_rd = NULL;
7950         }
7951
7952         atomic_inc(&rd->refcount);
7953         rq->rd = rd;
7954
7955         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7956         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7957                 set_rq_online(rq);
7958
7959         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7960
7961         if (old_rd)
7962                 free_rootdomain(old_rd);
7963 }
7964
7965 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7966 {
7967         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7968
7969         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7970
7971         if (bootmem)
7972                 gfp = GFP_NOWAIT;
7973
7974         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7975                 goto out;
7976         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7977                 goto free_span;
7978         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7979                 goto free_online;
7980
7981         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7982                 goto free_rto_mask;
7983         return 0;
7984
7985 free_rto_mask:
7986         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7987 free_online:
7988         free_cpumask_var(rd->online);
7989 free_span:
7990         free_cpumask_var(rd->span);
7991 out:
7992         return -ENOMEM;
7993 }
7994
7995 static void init_defrootdomain(void)
7996 {
7997         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7998
7999         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8000 }
8001
8002 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8003 {
8004         struct root_domain *rd;
8005
8006         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8007         if (!rd)
8008                 return NULL;
8009
8010         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8011                 kfree(rd);
8012                 return NULL;
8013         }
8014
8015         return rd;
8016 }
8017
8018 /*
8019  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8020  * hold the hotplug lock.
8021  */
8022 static void
8023 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8024 {
8025         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8026         struct sched_domain *tmp;
8027
8028         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8029         for (tmp = sd; tmp; ) {
8030                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8031                 if (!parent)
8032                         break;
8033
8034                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8035                         tmp->parent = parent->parent;
8036                         if (parent->parent)
8037                                 parent->parent->child = tmp;
8038                 } else
8039                         tmp = tmp->parent;
8040         }
8041
8042         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8043                 sd = sd->parent;
8044                 if (sd)
8045                         sd->child = NULL;
8046         }
8047
8048         sched_domain_debug(sd, cpu);
8049
8050         rq_attach_root(rq, rd);
8051         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8052 }
8053
8054 /* cpus with isolated domains */
8055 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8056
8057 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8058 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8059 {
8060         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8061         return 1;
8062 }
8063
8064 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8065
8066 /*
8067  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8068  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8069  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8070  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8071  *
8072  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8073  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8074  * and ->cpu_power to 0.
8075  */
8076 static void
8077 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8078                         const struct cpumask *cpu_map,
8079                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8080                                         struct sched_group **sg,
8081                                         struct cpumask *tmpmask),
8082                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8083 {
8084         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8085         int i;
8086
8087         cpumask_clear(covered);
8088
8089         for_each_cpu(i, span) {
8090                 struct sched_group *sg;
8091                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8092                 int j;
8093
8094                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8095                         continue;
8096
8097                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8098                 sg->__cpu_power = 0;
8099
8100                 for_each_cpu(j, span) {
8101                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8102                                 continue;
8103
8104                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8105                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8106                 }
8107                 if (!first)
8108                         first = sg;
8109                 if (last)
8110                         last->next = sg;
8111                 last = sg;
8112         }
8113         last->next = first;
8114 }
8115
8116 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8117
8118 #ifdef CONFIG_NUMA
8119
8120 /**
8121  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8122  * @node: node whose sched_domain we're building
8123  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8124  *
8125  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8126  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8127  *
8128  * Should use nodemask_t.
8129  */
8130 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8131 {
8132         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8133
8134         min_val = INT_MAX;
8135
8136         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8137                 /* Start at @node */
8138                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8139
8140                 if (!nr_cpus_node(n))
8141                         continue;
8142
8143                 /* Skip already used nodes */
8144                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8145                         continue;
8146
8147                 /* Simple min distance search */
8148                 val = node_distance(node, n);
8149
8150                 if (val < min_val) {
8151                         min_val = val;
8152                         best_node = n;
8153                 }
8154         }
8155
8156         node_set(best_node, *used_nodes);
8157         return best_node;
8158 }
8159
8160 /**
8161  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8162  * @node: node whose cpumask we're constructing
8163  * @span: resulting cpumask
8164  *
8165  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8166  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8167  * out optimally.
8168  */
8169 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8170 {
8171         nodemask_t used_nodes;
8172         int i;
8173
8174         cpumask_clear(span);
8175         nodes_clear(used_nodes);
8176
8177         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8178         node_set(node, used_nodes);
8179
8180         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8181                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8182
8183                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8184         }
8185 }
8186 #endif /* CONFIG_NUMA */
8187
8188 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8189
8190 /*
8191  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8192  *
8193  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8194  *   and struct sched_domain. )
8195  */
8196 struct static_sched_group {
8197         struct sched_group sg;
8198         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8199 };
8200
8201 struct static_sched_domain {
8202         struct sched_domain sd;
8203         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8204 };
8205
8206 struct s_data {
8207 #ifdef CONFIG_NUMA
8208         int                     sd_allnodes;
8209         cpumask_var_t           domainspan;
8210         cpumask_var_t           covered;
8211         cpumask_var_t           notcovered;
8212 #endif
8213         cpumask_var_t           nodemask;
8214         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8215         cpumask_var_t           this_core_map;
8216         cpumask_var_t           send_covered;
8217         cpumask_var_t           tmpmask;
8218         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8219         struct root_domain      *rd;
8220 };
8221
8222 enum s_alloc {
8223         sa_sched_groups = 0,
8224         sa_rootdomain,
8225         sa_tmpmask,
8226         sa_send_covered,
8227         sa_this_core_map,
8228         sa_this_sibling_map,
8229         sa_nodemask,
8230         sa_sched_group_nodes,
8231 #ifdef CONFIG_NUMA
8232         sa_notcovered,
8233         sa_covered,
8234         sa_domainspan,
8235 #endif
8236         sa_none,
8237 };
8238
8239 /*
8240  * SMT sched-domains:
8241  */
8242 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8243 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8244 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8245
8246 static int
8247 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8248                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8249 {
8250         if (sg)
8251                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8252         return cpu;
8253 }
8254 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8255
8256 /*
8257  * multi-core sched-domains:
8258  */
8259 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8260 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8261 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8262 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8263
8264 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8265 static int
8266 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8267                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8268 {
8269         int group;
8270
8271         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8272         group = cpumask_first(mask);
8273         if (sg)
8274                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8275         return group;
8276 }
8277 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8278 static int
8279 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8280                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8281 {
8282         if (sg)
8283                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8284         return cpu;
8285 }
8286 #endif
8287
8288 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8289 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8290
8291 static int
8292 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8293                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8294 {
8295         int group;
8296 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8297         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8298         group = cpumask_first(mask);
8299 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8300         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8301         group = cpumask_first(mask);
8302 #else
8303         group = cpu;
8304 #endif
8305         if (sg)
8306                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8307         return group;
8308 }
8309
8310 #ifdef CONFIG_NUMA
8311 /*
8312  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8313  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8314  * gets dynamically allocated.
8315  */
8316 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8317 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8318
8319 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8320 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8321
8322 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8323                                  struct sched_group **sg,
8324                                  struct cpumask *nodemask)
8325 {
8326         int group;
8327
8328         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8329         group = cpumask_first(nodemask);
8330
8331         if (sg)
8332                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8333         return group;
8334 }
8335
8336 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8337 {
8338         struct sched_group *sg = group_head;
8339         int j;
8340
8341         if (!sg)
8342                 return;
8343         do {
8344                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8345                         struct sched_domain *sd;
8346
8347                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8348                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8349                                 /*
8350                                  * Only add "power" once for each
8351                                  * physical package.
8352                                  */
8353                                 continue;
8354                         }
8355
8356                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8357                 }
8358                 sg = sg->next;
8359         } while (sg != group_head);
8360 }
8361
8362 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8363                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8364 {
8365         struct sched_domain *sd;
8366         struct sched_group *sg, *prev;
8367         int n, j;
8368
8369         cpumask_clear(d->covered);
8370         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8371         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8372                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8373                 goto out;
8374         }
8375
8376         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8377         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8378
8379         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8380                           GFP_KERNEL, num);
8381         if (!sg) {
8382                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8383                        num);
8384                 return -ENOMEM;
8385         }
8386         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8387
8388         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8389                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8390                 sd->groups = sg;
8391         }
8392
8393         sg->__cpu_power = 0;
8394         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8395         sg->next = sg;
8396         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8397
8398         prev = sg;
8399         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8400                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8401                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8402                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8403                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8404                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8405                         break;
8406                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8407                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8408                         continue;
8409                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8410                                   GFP_KERNEL, num);
8411                 if (!sg) {
8412                         printk(KERN_WARNING
8413                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8414                         return -ENOMEM;
8415                 }
8416                 sg->__cpu_power = 0;
8417                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8418                 sg->next = prev->next;
8419                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8420                 prev->next = sg;
8421                 prev = sg;
8422         }
8423 out:
8424         return 0;
8425 }
8426 #endif /* CONFIG_NUMA */
8427
8428 #ifdef CONFIG_NUMA
8429 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8430 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8431                               struct cpumask *nodemask)
8432 {
8433         int cpu, i;
8434
8435         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8436                 struct sched_group **sched_group_nodes
8437                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8438
8439                 if (!sched_group_nodes)
8440                         continue;
8441
8442                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8443                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8444
8445                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8446                         if (cpumask_empty(nodemask))
8447                                 continue;
8448
8449                         if (sg == NULL)
8450                                 continue;
8451                         sg = sg->next;
8452 next_sg:
8453                         oldsg = sg;
8454                         sg = sg->next;
8455                         kfree(oldsg);
8456                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8457                                 goto next_sg;
8458                 }
8459                 kfree(sched_group_nodes);
8460                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8461         }
8462 }
8463 #else /* !CONFIG_NUMA */
8464 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8465                               struct cpumask *nodemask)
8466 {
8467 }
8468 #endif /* CONFIG_NUMA */
8469
8470 /*
8471  * Initialize sched groups cpu_power.
8472  *
8473  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8474  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8475  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8476  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8477  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8478  * less cpu_power.
8479  */
8480 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8481 {
8482         struct sched_domain *child;
8483         struct sched_group *group;
8484         long power;
8485         int weight;
8486
8487         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8488
8489         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8490                 return;
8491
8492         child = sd->child;
8493
8494         sd->groups->__cpu_power = 0;
8495
8496         if (!child) {
8497                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8498                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8499                 /*
8500                  * SMT siblings share the power of a single core.
8501                  */
8502                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1)
8503                         power /= weight;
8504                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, power);
8505                 return;
8506         }
8507
8508         /*
8509          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8510          */
8511         group = child->groups;
8512         do {
8513                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8514                 group = group->next;
8515         } while (group != child->groups);
8516 }
8517
8518 /*
8519  * Initializers for schedule domains
8520  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8521  */
8522
8523 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8524 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8525 #else
8526 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8527 #endif
8528
8529 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8530
8531 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8532 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8533 {                                                               \
8534         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8535         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8536         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8537         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8538 }
8539
8540 SD_INIT_FUNC(CPU)
8541 #ifdef CONFIG_NUMA
8542  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8543  SD_INIT_FUNC(NODE)
8544 #endif
8545 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8546  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8547 #endif
8548 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8549  SD_INIT_FUNC(MC)
8550 #endif
8551
8552 static int default_relax_domain_level = -1;
8553
8554 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8555 {
8556         unsigned long val;
8557
8558         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8559         if (val < SD_LV_MAX)
8560                 default_relax_domain_level = val;
8561
8562         return 1;
8563 }
8564 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8565
8566 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8567                                  struct sched_domain_attr *attr)
8568 {
8569         int request;
8570
8571         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8572                 if (default_relax_domain_level < 0)
8573                         return;
8574                 else
8575                         request = default_relax_domain_level;
8576         } else
8577                 request = attr->relax_domain_level;
8578         if (request < sd->level) {
8579                 /* turn off idle balance on this domain */
8580                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8581         } else {
8582                 /* turn on idle balance on this domain */
8583                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8584         }
8585 }
8586
8587 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8588                                  const struct cpumask *cpu_map)
8589 {
8590         switch (what) {
8591         case sa_sched_groups:
8592                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8593                 d->sched_group_nodes = NULL;
8594         case sa_rootdomain:
8595                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8596         case sa_tmpmask:
8597                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8598         case sa_send_covered:
8599                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8600         case sa_this_core_map:
8601                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8602         case sa_this_sibling_map:
8603                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8604         case sa_nodemask:
8605                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8606         case sa_sched_group_nodes:
8607 #ifdef CONFIG_NUMA
8608                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8609         case sa_notcovered:
8610                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8611         case sa_covered:
8612                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8613         case sa_domainspan:
8614                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8615 #endif
8616         case sa_none:
8617                 break;
8618         }
8619 }
8620
8621 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8622                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8623 {
8624 #ifdef CONFIG_NUMA
8625         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8626                 return sa_none;
8627         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8628                 return sa_domainspan;
8629         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8630                 return sa_covered;
8631         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8632         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8633                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8634         if (!d->sched_group_nodes) {
8635                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8636                 return sa_notcovered;
8637         }
8638         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8639 #endif
8640         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8641                 return sa_sched_group_nodes;
8642         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8643                 return sa_nodemask;
8644         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8645                 return sa_this_sibling_map;
8646         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8647                 return sa_this_core_map;
8648         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8649                 return sa_send_covered;
8650         d->rd = alloc_rootdomain();
8651         if (!d->rd) {
8652                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8653                 return sa_tmpmask;
8654         }
8655         return sa_rootdomain;
8656 }
8657
8658 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8659         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8660 {
8661         struct sched_domain *sd = NULL;
8662 #ifdef CONFIG_NUMA
8663         struct sched_domain *parent;
8664
8665         d->sd_allnodes = 0;
8666         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8667             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8668                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8669                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8670                 set_domain_attribute(sd, attr);
8671                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8672                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8673                 d->sd_allnodes = 1;
8674         }
8675         parent = sd;
8676
8677         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8678         SD_INIT(sd, NODE);
8679         set_domain_attribute(sd, attr);
8680         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8681         sd->parent = parent;
8682         if (parent)
8683                 parent->child = sd;
8684         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8685 #endif
8686         return sd;
8687 }
8688
8689 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8690         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8691         struct sched_domain *parent, int i)
8692 {
8693         struct sched_domain *sd;
8694         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8695         SD_INIT(sd, CPU);
8696         set_domain_attribute(sd, attr);
8697         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8698         sd->parent = parent;
8699         if (parent)
8700                 parent->child = sd;
8701         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8702         return sd;
8703 }
8704
8705 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8706         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8707         struct sched_domain *parent, int i)
8708 {
8709         struct sched_domain *sd = parent;
8710 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8711         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8712         SD_INIT(sd, MC);
8713         set_domain_attribute(sd, attr);
8714         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8715         sd->parent = parent;
8716         parent->child = sd;
8717         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8718 #endif
8719         return sd;
8720 }
8721
8722 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8723         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8724         struct sched_domain *parent, int i)
8725 {
8726         struct sched_domain *sd = parent;
8727 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8728         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8729         SD_INIT(sd, SIBLING);
8730         set_domain_attribute(sd, attr);
8731         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8732         sd->parent = parent;
8733         parent->child = sd;
8734         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8735 #endif
8736         return sd;
8737 }
8738
8739 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8740                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8741 {
8742         switch (l) {
8743 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8744         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8745                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8746                             topology_thread_cpumask(cpu));
8747                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8748                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8749                                                 &cpu_to_cpu_group,
8750                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8751                 break;
8752 #endif
8753 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8754         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8755                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8756                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8757                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8758                                                 &cpu_to_core_group,
8759                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8760                 break;
8761 #endif
8762         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8763                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8764                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8765                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8766                                                 &cpu_to_phys_group,
8767                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8768                 break;
8769 #ifdef CONFIG_NUMA
8770         case SD_LV_ALLNODES:
8771                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8772                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8773                 break;
8774 #endif
8775         default:
8776                 break;
8777         }
8778 }
8779
8780 /*
8781  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8782  * to the individual cpus
8783  */
8784 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8785                                  struct sched_domain_attr *attr)
8786 {
8787         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8788         struct s_data d;
8789         struct sched_domain *sd;
8790         int i;
8791 #ifdef CONFIG_NUMA
8792         d.sd_allnodes = 0;
8793 #endif
8794
8795         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8796         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8797                 goto error;
8798         alloc_state = sa_sched_groups;
8799
8800         /*
8801          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8802          */
8803         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8804                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8805                             cpu_map);
8806
8807                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8808                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8809                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8810                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8811         }
8812
8813         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8814                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8815                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8816         }
8817
8818         /* Set up physical groups */
8819         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8820                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8821
8822 #ifdef CONFIG_NUMA
8823         /* Set up node groups */
8824         if (d.sd_allnodes)
8825                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8826
8827         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8828                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8829                         goto error;
8830 #endif
8831
8832         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8833 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8834         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8835                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8836                 init_sched_groups_power(i, sd);
8837         }
8838 #endif
8839 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8840         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8841                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8842                 init_sched_groups_power(i, sd);
8843         }
8844 #endif
8845
8846         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8847                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8848                 init_sched_groups_power(i, sd);
8849         }
8850
8851 #ifdef CONFIG_NUMA
8852         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8853                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8854
8855         if (d.sd_allnodes) {
8856                 struct sched_group *sg;
8857
8858                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8859                                                                 d.tmpmask);
8860                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8861         }
8862 #endif
8863
8864         /* Attach the domains */
8865         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8866 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8867                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8868 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8869                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8870 #else
8871                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8872 #endif
8873                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8874         }
8875
8876         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8877         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8878         return 0;
8879
8880 error:
8881         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8882         return -ENOMEM;
8883 }
8884
8885 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8886 {
8887         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8888 }
8889
8890 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8891 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8892 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8893                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8894
8895 /*
8896  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8897  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8898  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8899  */
8900 static cpumask_var_t fallback_doms;
8901
8902 /*
8903  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8904  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8905  * or 0 if it stayed the same.
8906  */
8907 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8908 {
8909         return 0;
8910 }
8911
8912 /*
8913  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8914  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8915  * exclude other special cases in the future.
8916  */
8917 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8918 {
8919         int err;
8920
8921         arch_update_cpu_topology();
8922         ndoms_cur = 1;
8923         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8924         if (!doms_cur)
8925                 doms_cur = fallback_doms;
8926         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8927         dattr_cur = NULL;
8928         err = build_sched_domains(doms_cur);
8929         register_sched_domain_sysctl();
8930
8931         return err;
8932 }
8933
8934 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8935                                        struct cpumask *tmpmask)
8936 {
8937         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8938 }
8939
8940 /*
8941  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8942  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8943  */
8944 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8945 {
8946         /* Save because hotplug lock held. */
8947         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8948         int i;
8949
8950         for_each_cpu(i, cpu_map)
8951                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8952         synchronize_sched();
8953         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8954 }
8955
8956 /* handle null as "default" */
8957 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8958                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8959 {
8960         struct sched_domain_attr tmp;
8961
8962         /* fast path */
8963         if (!new && !cur)
8964                 return 1;
8965
8966         tmp = SD_ATTR_INIT;
8967         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8968                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8969                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8970 }
8971
8972 /*
8973  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8974  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8975  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8976  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8977  *
8978  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8979  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8980  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8981  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8982  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8983  * it as it is.
8984  *
8985  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8986  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8987  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8988  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8989  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8990  * to be rebuilt.
8991  *
8992  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8993  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8994  * and it will not create the default domain.
8995  *
8996  * Call with hotplug lock held
8997  */
8998 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8999 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
9000                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9001 {
9002         int i, j, n;
9003         int new_topology;
9004
9005         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9006
9007         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9008         unregister_sched_domain_sysctl();
9009
9010         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9011         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9012
9013         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9014
9015         /* Destroy deleted domains */
9016         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9017                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9018                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
9019                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9020                                 goto match1;
9021                 }
9022                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9023                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
9024 match1:
9025                 ;
9026         }
9027
9028         if (doms_new == NULL) {
9029                 ndoms_cur = 0;
9030                 doms_new = fallback_doms;
9031                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
9032                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9033         }
9034
9035         /* Build new domains */
9036         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9037                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9038                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9039                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9040                                 goto match2;
9041                 }
9042                 /* no match - add a new doms_new */
9043                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9044                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9045 match2:
9046                 ;
9047         }
9048
9049         /* Remember the new sched domains */
9050         if (doms_cur != fallback_doms)
9051                 kfree(doms_cur);
9052         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9053         doms_cur = doms_new;
9054         dattr_cur = dattr_new;
9055         ndoms_cur = ndoms_new;
9056
9057         register_sched_domain_sysctl();
9058
9059         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9060 }
9061
9062 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9063 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9064 {
9065         get_online_cpus();
9066
9067         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9068         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9069
9070         rebuild_sched_domains();
9071         put_online_cpus();
9072 }
9073
9074 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9075 {
9076         unsigned int level = 0;
9077
9078         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9079                 return -EINVAL;
9080
9081         /*
9082          * level is always be positive so don't check for
9083          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9084          * What happens on 0 or 1 byte write,
9085          * need to check for count as well?
9086          */
9087
9088         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9089                 return -EINVAL;
9090
9091         if (smt)
9092                 sched_smt_power_savings = level;
9093         else
9094                 sched_mc_power_savings = level;
9095
9096         arch_reinit_sched_domains();
9097
9098         return count;
9099 }
9100
9101 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9102 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9103                                            char *page)
9104 {
9105         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9106 }
9107 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9108                                             const char *buf, size_t count)
9109 {
9110         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9111 }
9112 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9113                          sched_mc_power_savings_show,
9114                          sched_mc_power_savings_store);
9115 #endif
9116
9117 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9118 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9119                                             char *page)
9120 {
9121         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9122 }
9123 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9124                                              const char *buf, size_t count)
9125 {
9126         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9127 }
9128 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9129                    sched_smt_power_savings_show,
9130                    sched_smt_power_savings_store);
9131 #endif
9132
9133 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9134 {
9135         int err = 0;
9136
9137 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9138         if (smt_capable())
9139                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9140                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9141 #endif
9142 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9143         if (!err && mc_capable())
9144                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9145                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9146 #endif
9147         return err;
9148 }
9149 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9150
9151 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9152 /*
9153  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9154  * When cpusets are enabled they take over this function.
9155  */
9156 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9157                                 unsigned long action, void *hcpu)
9158 {
9159         switch (action) {
9160         case CPU_ONLINE:
9161         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9162         case CPU_DEAD:
9163         case CPU_DEAD_FROZEN:
9164                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9165                 return NOTIFY_OK;
9166
9167         default:
9168                 return NOTIFY_DONE;
9169         }
9170 }
9171 #endif
9172
9173 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9174                                 unsigned long action, void *hcpu)
9175 {
9176         int cpu = (int)(long)hcpu;
9177
9178         switch (action) {
9179         case CPU_DOWN_PREPARE:
9180         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9181                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9182                 return NOTIFY_OK;
9183
9184         case CPU_DOWN_FAILED:
9185         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9186         case CPU_ONLINE:
9187         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9188                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9189                 return NOTIFY_OK;
9190
9191         default:
9192                 return NOTIFY_DONE;
9193         }
9194 }
9195
9196 void __init sched_init_smp(void)
9197 {
9198         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9199
9200         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9201
9202 #if defined(CONFIG_NUMA)
9203         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9204                                                                 GFP_KERNEL);
9205         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9206 #endif
9207         get_online_cpus();
9208         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9209         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9210         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9211         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9212                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9213         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9214         put_online_cpus();
9215
9216 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9217         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9218         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9219 #endif
9220
9221         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9222         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9223
9224         init_hrtick();
9225
9226         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9227         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9228                 BUG();
9229         sched_init_granularity();
9230         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9231
9232         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9233         init_sched_rt_class();
9234 }
9235 #else
9236 void __init sched_init_smp(void)
9237 {
9238         sched_init_granularity();
9239 }
9240 #endif /* CONFIG_SMP */
9241
9242 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9243
9244 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9245 {
9246         return in_lock_functions(addr) ||
9247                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9248                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9249 }
9250
9251 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9252 {
9253         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9254         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9255 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9256         cfs_rq->rq = rq;
9257 #endif
9258         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9259 }
9260
9261 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9262 {
9263         struct rt_prio_array *array;
9264         int i;
9265
9266         array = &rt_rq->active;
9267         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9268                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9269                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9270         }
9271         /* delimiter for bitsearch: */
9272         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9273
9274 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9275         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9276 #ifdef CONFIG_SMP
9277         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9278 #endif
9279 #endif
9280 #ifdef CONFIG_SMP
9281         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9282         rt_rq->overloaded = 0;
9283         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9284 #endif
9285
9286         rt_rq->rt_time = 0;
9287         rt_rq->rt_throttled = 0;
9288         rt_rq->rt_runtime = 0;
9289         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9290
9291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9292         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9293         rt_rq->rq = rq;
9294 #endif
9295 }
9296
9297 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9298 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9299                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9300                                 struct sched_entity *parent)
9301 {
9302         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9303         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9304         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9305         cfs_rq->tg = tg;
9306         if (add)
9307                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9308
9309         tg->se[cpu] = se;
9310         /* se could be NULL for init_task_group */
9311         if (!se)
9312                 return;
9313
9314         if (!parent)
9315                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9316         else
9317                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9318
9319         se->my_q = cfs_rq;
9320         se->load.weight = tg->shares;
9321         se->load.inv_weight = 0;
9322         se->parent = parent;
9323 }
9324 #endif
9325
9326 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9327 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9328                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9329                 struct sched_rt_entity *parent)
9330 {
9331         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9332
9333         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9334         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9335         rt_rq->tg = tg;
9336         rt_rq->rt_se = rt_se;
9337         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9338         if (add)
9339                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9340
9341         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9342         if (!rt_se)
9343                 return;
9344
9345         if (!parent)
9346                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9347         else
9348                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9349
9350         rt_se->my_q = rt_rq;
9351         rt_se->parent = parent;
9352         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9353 }
9354 #endif
9355
9356 void __init sched_init(void)
9357 {
9358         int i, j;
9359         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9360
9361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9362         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9363 #endif
9364 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9365         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9366 #endif
9367 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9368         alloc_size *= 2;
9369 #endif
9370 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9371         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9372 #endif
9373         /*
9374          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9375          * we use alloc_bootmem().
9376          */
9377         if (alloc_size) {
9378                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9379
9380 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9381                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9382                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9383
9384                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9385                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9386
9387 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9388                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9389                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9390
9391                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9392                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9393 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9394 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9395 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9396                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9397                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9398
9399                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9400                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9401
9402 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9403                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9404                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9405
9406                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9407                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9408 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9409 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9410 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9411                 for_each_possible_cpu(i) {
9412                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9413                         ptr += cpumask_size();
9414                 }
9415 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9416         }
9417
9418 #ifdef CONFIG_SMP
9419         init_defrootdomain();
9420 #endif
9421
9422         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9423                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9424
9425 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9426         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9427                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9428 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9429         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9430                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9431 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9432 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9433
9434 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9435         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9436         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9437
9438 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9439         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9440         init_task_group.parent = &root_task_group;
9441         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9442 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9443 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9444
9445         for_each_possible_cpu(i) {
9446                 struct rq *rq;
9447
9448                 rq = cpu_rq(i);
9449                 spin_lock_init(&rq->lock);
9450                 rq->nr_running = 0;
9451                 rq->calc_load_active = 0;
9452                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9453                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9454                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9455 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9456                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9457                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9458 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9459                 /*
9460                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9461                  *
9462                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9463                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9464                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9465                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9466                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9467                  * (se->load.weight).
9468                  *
9469                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9470                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9471                  * then A0's share of the cpu resource is:
9472                  *
9473                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9474                  *
9475                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9476                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9477                  */
9478                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9479 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9480                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9481                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9482                 /*
9483                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9484                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9485                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9486                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9487                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9488                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9489                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9490                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9491                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9492                  */
9493                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9494                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9495                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9496                                 root_task_group.se[i]);
9497
9498 #endif
9499 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9500
9501                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9503                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9504 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9505                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9506 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9507                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9508                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9509                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9510                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9511                                 root_task_group.rt_se[i]);
9512 #endif
9513 #endif
9514
9515                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9516                         rq->cpu_load[j] = 0;
9517 #ifdef CONFIG_SMP
9518                 rq->sd = NULL;
9519                 rq->rd = NULL;
9520                 rq->post_schedule = 0;
9521                 rq->active_balance = 0;
9522                 rq->next_balance = jiffies;
9523                 rq->push_cpu = 0;
9524                 rq->cpu = i;
9525                 rq->online = 0;
9526                 rq->migration_thread = NULL;
9527                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9528                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9529 #endif
9530                 init_rq_hrtick(rq);
9531                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9532         }
9533
9534         set_load_weight(&init_task);
9535
9536 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9537         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9538 #endif
9539
9540 #ifdef CONFIG_SMP
9541         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9542 #endif
9543
9544 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9545         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9546 #endif
9547
9548         /*
9549          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9550          */
9551         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9552         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9553
9554         /*
9555          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9556          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9557          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9558          * when this runqueue becomes "idle".
9559          */
9560         init_idle(current, smp_processor_id());
9561
9562         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9563
9564         /*
9565          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9566          */
9567         current->sched_class = &fair_sched_class;
9568
9569         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9570         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9571 #ifdef CONFIG_SMP
9572 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9573         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9574         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9575 #endif
9576         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9577 #endif /* SMP */
9578
9579         perf_counter_init();
9580
9581         scheduler_running = 1;
9582 }
9583
9584 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9585 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9586 {
9587         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9588
9589         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9590 }
9591
9592 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9593 {
9594 #ifdef in_atomic
9595         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9596
9597         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9598             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9599                 return;
9600         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9601                 return;
9602         prev_jiffy = jiffies;
9603
9604         printk(KERN_ERR
9605                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9606                         file, line);
9607         printk(KERN_ERR
9608                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9609                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9610                         current->pid, current->comm);
9611
9612         debug_show_held_locks(current);
9613         if (irqs_disabled())
9614                 print_irqtrace_events(current);
9615         dump_stack();
9616 #endif
9617 }
9618 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9619 #endif
9620
9621 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9622 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9623 {
9624         int on_rq;
9625
9626         update_rq_clock(rq);
9627         on_rq = p->se.on_rq;
9628         if (on_rq)
9629                 deactivate_task(rq, p, 0);
9630         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9631         if (on_rq) {
9632                 activate_task(rq, p, 0);
9633                 resched_task(rq->curr);
9634         }
9635 }
9636
9637 void normalize_rt_tasks(void)
9638 {
9639         struct task_struct *g, *p;
9640         unsigned long flags;
9641         struct rq *rq;
9642
9643         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9644         do_each_thread(g, p) {
9645                 /*
9646                  * Only normalize user tasks:
9647                  */
9648                 if (!p->mm)
9649                         continue;
9650
9651                 p->se.exec_start                = 0;
9652 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9653                 p->se.wait_start                = 0;
9654                 p->se.sleep_start               = 0;
9655                 p->se.block_start               = 0;
9656 #endif
9657
9658                 if (!rt_task(p)) {
9659                         /*
9660                          * Renice negative nice level userspace
9661                          * tasks back to 0:
9662                          */
9663                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9664                                 set_user_nice(p, 0);
9665                         continue;
9666                 }
9667
9668                 spin_lock(&p->pi_lock);
9669                 rq = __task_rq_lock(p);
9670
9671                 normalize_task(rq, p);
9672
9673                 __task_rq_unlock(rq);
9674                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9675         } while_each_thread(g, p);
9676
9677         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9678 }
9679
9680 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9681
9682 #ifdef CONFIG_IA64
9683 /*
9684  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9685  *
9686  * They can only be called when the whole system has been
9687  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9688  * activity can take place. Using them for anything else would
9689  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9690  * under any other configuration.
9691  */
9692
9693 /**
9694  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9695  * @cpu: the processor in question.
9696  *
9697  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9698  */
9699 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9700 {
9701         return cpu_curr(cpu);
9702 }
9703
9704 /**
9705  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9706  * @cpu: the processor in question.
9707  * @p: the task pointer to set.
9708  *
9709  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9710  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9711  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9712  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9713  * and caller must save the original value of the current task (see
9714  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9715  * re-starting the system.
9716  *
9717  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9718  */
9719 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9720 {
9721         cpu_curr(cpu) = p;
9722 }
9723
9724 #endif
9725
9726 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9727 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9728 {
9729         int i;
9730
9731         for_each_possible_cpu(i) {
9732                 if (tg->cfs_rq)
9733                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9734                 if (tg->se)
9735                         kfree(tg->se[i]);
9736         }
9737
9738         kfree(tg->cfs_rq);
9739         kfree(tg->se);
9740 }
9741
9742 static
9743 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9744 {
9745         struct cfs_rq *cfs_rq;
9746         struct sched_entity *se;
9747         struct rq *rq;
9748         int i;
9749
9750         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9751         if (!tg->cfs_rq)
9752                 goto err;
9753         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9754         if (!tg->se)
9755                 goto err;
9756
9757         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9758
9759         for_each_possible_cpu(i) {
9760                 rq = cpu_rq(i);
9761
9762                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9763                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9764                 if (!cfs_rq)
9765                         goto err;
9766
9767                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9768                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9769                 if (!se)
9770                         goto err;
9771
9772                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9773         }
9774
9775         return 1;
9776
9777  err:
9778         return 0;
9779 }
9780
9781 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9782 {
9783         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9784                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9785 }
9786
9787 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9788 {
9789         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9790 }
9791 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9792 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9793 {
9794 }
9795
9796 static inline
9797 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9798 {
9799         return 1;
9800 }
9801
9802 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9803 {
9804 }
9805
9806 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9807 {
9808 }
9809 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9810
9811 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9812 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9813 {
9814         int i;
9815
9816         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9817
9818         for_each_possible_cpu(i) {
9819                 if (tg->rt_rq)
9820                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9821                 if (tg->rt_se)
9822                         kfree(tg->rt_se[i]);
9823         }
9824
9825         kfree(tg->rt_rq);
9826         kfree(tg->rt_se);
9827 }
9828
9829 static
9830 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9831 {
9832         struct rt_rq *rt_rq;
9833         struct sched_rt_entity *rt_se;
9834         struct rq *rq;
9835         int i;
9836
9837         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9838         if (!tg->rt_rq)
9839                 goto err;
9840         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9841         if (!tg->rt_se)
9842                 goto err;
9843
9844         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9845                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9846
9847         for_each_possible_cpu(i) {
9848                 rq = cpu_rq(i);
9849
9850                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9851                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9852                 if (!rt_rq)
9853                         goto err;
9854
9855                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9856                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9857                 if (!rt_se)
9858                         goto err;
9859
9860                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9861         }
9862
9863         return 1;
9864
9865  err:
9866         return 0;
9867 }
9868
9869 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9870 {
9871         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9872                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9873 }
9874
9875 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9876 {
9877         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9878 }
9879 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9880 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9881 {
9882 }
9883
9884 static inline
9885 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9886 {
9887         return 1;
9888 }
9889
9890 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9891 {
9892 }
9893
9894 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9895 {
9896 }
9897 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9898
9899 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9900 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9901 {
9902         free_fair_sched_group(tg);
9903         free_rt_sched_group(tg);
9904         kfree(tg);
9905 }
9906
9907 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9908 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9909 {
9910         struct task_group *tg;
9911         unsigned long flags;
9912         int i;
9913
9914         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9915         if (!tg)
9916                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9917
9918         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9919                 goto err;
9920
9921         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9922                 goto err;
9923
9924         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9925         for_each_possible_cpu(i) {
9926                 register_fair_sched_group(tg, i);
9927                 register_rt_sched_group(tg, i);
9928         }
9929         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9930
9931         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9932
9933         tg->parent = parent;
9934         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9935         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9936         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9937
9938         return tg;
9939
9940 err:
9941         free_sched_group(tg);
9942         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9943 }
9944
9945 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9946 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9947 {
9948         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9949         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9950 }
9951
9952 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9953 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9954 {
9955         unsigned long flags;
9956         int i;
9957
9958         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9959         for_each_possible_cpu(i) {
9960                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9961                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9962         }
9963         list_del_rcu(&tg->list);
9964         list_del_rcu(&tg->siblings);
9965         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9966
9967         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9968         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9969 }
9970
9971 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9972  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9973  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9974  *      reflect its new group.
9975  */
9976 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9977 {
9978         int on_rq, running;
9979         unsigned long flags;
9980         struct rq *rq;
9981
9982         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9983
9984         update_rq_clock(rq);
9985
9986         running = task_current(rq, tsk);
9987         on_rq = tsk->se.on_rq;
9988
9989         if (on_rq)
9990                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9991         if (unlikely(running))
9992                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9993
9994         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9995
9996 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9997         if (tsk->sched_class->moved_group)
9998                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9999 #endif
10000
10001         if (unlikely(running))
10002                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10003         if (on_rq)
10004                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
10005
10006         task_rq_unlock(rq, &flags);
10007 }
10008 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10009
10010 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10011 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10012 {
10013         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10014         int on_rq;
10015
10016         on_rq = se->on_rq;
10017         if (on_rq)
10018                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10019
10020         se->load.weight = shares;
10021         se->load.inv_weight = 0;
10022
10023         if (on_rq)
10024                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10025 }
10026
10027 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10028 {
10029         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10030         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10031         unsigned long flags;
10032
10033         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10034         __set_se_shares(se, shares);
10035         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10036 }
10037
10038 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10039
10040 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10041 {
10042         int i;
10043         unsigned long flags;
10044
10045         /*
10046          * We can't change the weight of the root cgroup.
10047          */
10048         if (!tg->se[0])
10049                 return -EINVAL;
10050
10051         if (shares < MIN_SHARES)
10052                 shares = MIN_SHARES;
10053         else if (shares > MAX_SHARES)
10054                 shares = MAX_SHARES;
10055
10056         mutex_lock(&shares_mutex);
10057         if (tg->shares == shares)
10058                 goto done;
10059
10060         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10061         for_each_possible_cpu(i)
10062                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10063         list_del_rcu(&tg->siblings);
10064         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10065
10066         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10067         synchronize_sched();
10068
10069         /*
10070          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10071          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10072          */
10073         tg->shares = shares;
10074         for_each_possible_cpu(i) {
10075                 /*
10076                  * force a rebalance
10077                  */
10078                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10079                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10080         }
10081
10082         /*
10083          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10084          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10085          */
10086         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10087         for_each_possible_cpu(i)
10088                 register_fair_sched_group(tg, i);
10089         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10090         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10091 done:
10092         mutex_unlock(&shares_mutex);
10093         return 0;
10094 }
10095
10096 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10097 {
10098         return tg->shares;
10099 }
10100 #endif
10101
10102 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10103 /*
10104  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10105  */
10106 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10107
10108 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10109 {
10110         if (runtime == RUNTIME_INF)
10111                 return 1ULL << 20;
10112
10113         return div64_u64(runtime << 20, period);
10114 }
10115
10116 /* Must be called with tasklist_lock held */
10117 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10118 {
10119         struct task_struct *g, *p;
10120
10121         do_each_thread(g, p) {
10122                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10123                         return 1;
10124         } while_each_thread(g, p);
10125
10126         return 0;
10127 }
10128
10129 struct rt_schedulable_data {
10130         struct task_group *tg;
10131         u64 rt_period;
10132         u64 rt_runtime;
10133 };
10134
10135 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10136 {
10137         struct rt_schedulable_data *d = data;
10138         struct task_group *child;
10139         unsigned long total, sum = 0;
10140         u64 period, runtime;
10141
10142         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10143         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10144
10145         if (tg == d->tg) {
10146                 period = d->rt_period;
10147                 runtime = d->rt_runtime;
10148         }
10149
10150 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10151         if (tg == &root_task_group) {
10152                 period = global_rt_period();
10153                 runtime = global_rt_runtime();
10154         }
10155 #endif
10156
10157         /*
10158          * Cannot have more runtime than the period.
10159          */
10160         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10161                 return -EINVAL;
10162
10163         /*
10164          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10165          */
10166         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10167                 return -EBUSY;
10168
10169         total = to_ratio(period, runtime);
10170
10171         /*
10172          * Nobody can have more than the global setting allows.
10173          */
10174         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10175                 return -EINVAL;
10176
10177         /*
10178          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10179          */
10180         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10181                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10182                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10183
10184                 if (child == d->tg) {
10185                         period = d->rt_period;
10186                         runtime = d->rt_runtime;
10187                 }
10188
10189                 sum += to_ratio(period, runtime);
10190         }
10191
10192         if (sum > total)
10193                 return -EINVAL;
10194
10195         return 0;
10196 }
10197
10198 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10199 {
10200         struct rt_schedulable_data data = {
10201                 .tg = tg,
10202                 .rt_period = period,
10203                 .rt_runtime = runtime,
10204         };
10205
10206         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10207 }
10208
10209 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10210                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10211 {
10212         int i, err = 0;
10213
10214         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10215         read_lock(&tasklist_lock);
10216         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10217         if (err)
10218                 goto unlock;
10219
10220         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10221         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10222         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10223
10224         for_each_possible_cpu(i) {
10225                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10226
10227                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10228                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10229                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10230         }
10231         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10232  unlock:
10233         read_unlock(&tasklist_lock);
10234         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10235
10236         return err;
10237 }
10238
10239 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10240 {
10241         u64 rt_runtime, rt_period;
10242
10243         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10244         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10245         if (rt_runtime_us < 0)
10246                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10247
10248         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10249 }
10250
10251 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10252 {
10253         u64 rt_runtime_us;
10254
10255         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10256                 return -1;
10257
10258         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10259         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10260         return rt_runtime_us;
10261 }
10262
10263 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10264 {
10265         u64 rt_runtime, rt_period;
10266
10267         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10268         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10269
10270         if (rt_period == 0)
10271                 return -EINVAL;
10272
10273         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10274 }
10275
10276 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10277 {
10278         u64 rt_period_us;
10279
10280         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10281         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10282         return rt_period_us;
10283 }
10284
10285 static int sched_rt_global_constraints(void)
10286 {
10287         u64 runtime, period;
10288         int ret = 0;
10289
10290         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10291                 return -EINVAL;
10292
10293         runtime = global_rt_runtime();
10294         period = global_rt_period();
10295
10296         /*
10297          * Sanity check on the sysctl variables.
10298          */
10299         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10300                 return -EINVAL;
10301
10302         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10303         read_lock(&tasklist_lock);
10304         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10305         read_unlock(&tasklist_lock);
10306         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10307
10308         return ret;
10309 }
10310
10311 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10312 {
10313         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10314         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10315                 return 0;
10316
10317         return 1;
10318 }
10319
10320 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10321 static int sched_rt_global_constraints(void)
10322 {
10323         unsigned long flags;
10324         int i;
10325
10326         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10327                 return -EINVAL;
10328
10329         /*
10330          * There's always some RT tasks in the root group
10331          * -- migration, kstopmachine etc..
10332          */
10333         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10334                 return -EBUSY;
10335
10336         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10337         for_each_possible_cpu(i) {
10338                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10339
10340                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10341                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10342                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10343         }
10344         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10345
10346         return 0;
10347 }
10348 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10349
10350 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10351                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10352                 loff_t *ppos)
10353 {
10354         int ret;
10355         int old_period, old_runtime;
10356         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10357
10358         mutex_lock(&mutex);
10359         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10360         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10361
10362         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10363
10364         if (!ret && write) {
10365                 ret = sched_rt_global_constraints();
10366                 if (ret) {
10367                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10368                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10369                 } else {
10370                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10371                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10372                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10373                 }
10374         }
10375         mutex_unlock(&mutex);
10376
10377         return ret;
10378 }
10379
10380 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10381
10382 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10383 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10384 {
10385         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10386                             struct task_group, css);
10387 }
10388
10389 static struct cgroup_subsys_state *
10390 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10391 {
10392         struct task_group *tg, *parent;
10393
10394         if (!cgrp->parent) {
10395                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10396                 return &init_task_group.css;
10397         }
10398
10399         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10400         tg = sched_create_group(parent);
10401         if (IS_ERR(tg))
10402                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10403
10404         return &tg->css;
10405 }
10406
10407 static void
10408 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10409 {
10410         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10411
10412         sched_destroy_group(tg);
10413 }
10414
10415 static int
10416 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10417                       struct task_struct *tsk)
10418 {
10419 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10420         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10421                 return -EINVAL;
10422 #else
10423         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10424         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10425                 return -EINVAL;
10426 #endif
10427
10428         return 0;
10429 }
10430
10431 static void
10432 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10433                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10434 {
10435         sched_move_task(tsk);
10436 }
10437
10438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10439 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10440                                 u64 shareval)
10441 {
10442         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10443 }
10444
10445 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10446 {
10447         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10448
10449         return (u64) tg->shares;
10450 }
10451 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10452
10453 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10454 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10455                                 s64 val)
10456 {
10457         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10458 }
10459
10460 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10461 {
10462         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10463 }
10464
10465 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10466                 u64 rt_period_us)
10467 {
10468         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10469 }
10470
10471 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10472 {
10473         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10474 }
10475 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10476
10477 static struct cftype cpu_files[] = {
10478 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10479         {
10480                 .name = "shares",
10481                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10482                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10483         },
10484 #endif
10485 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10486         {
10487                 .name = "rt_runtime_us",
10488                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10489                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10490         },
10491         {
10492                 .name = "rt_period_us",
10493                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10494                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10495         },
10496 #endif
10497 };
10498
10499 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10500 {
10501         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10502 }
10503
10504 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10505         .name           = "cpu",
10506         .create         = cpu_cgroup_create,
10507         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10508         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10509         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10510         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10511         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10512         .early_init     = 1,
10513 };
10514
10515 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10516
10517 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10518
10519 /*
10520  * CPU accounting code for task groups.
10521  *
10522  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10523  * (balbir@in.ibm.com).
10524  */
10525
10526 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10527 struct cpuacct {
10528         struct cgroup_subsys_state css;
10529         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10530         u64 *cpuusage;
10531         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10532         struct cpuacct *parent;
10533 };
10534
10535 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10536
10537 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10538 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10539 {
10540         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10541                             struct cpuacct, css);
10542 }
10543
10544 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10545 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10546 {
10547         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10548                             struct cpuacct, css);
10549 }
10550
10551 /* create a new cpu accounting group */
10552 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10553         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10554 {
10555         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10556         int i;
10557
10558         if (!ca)
10559                 goto out;
10560
10561         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10562         if (!ca->cpuusage)
10563                 goto out_free_ca;
10564
10565         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10566                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10567                         goto out_free_counters;
10568
10569         if (cgrp->parent)
10570                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10571
10572         return &ca->css;
10573
10574 out_free_counters:
10575         while (--i >= 0)
10576                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10577         free_percpu(ca->cpuusage);
10578 out_free_ca:
10579         kfree(ca);
10580 out:
10581         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10582 }
10583
10584 /* destroy an existing cpu accounting group */
10585 static void
10586 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10587 {
10588         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10589         int i;
10590
10591         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10592                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10593         free_percpu(ca->cpuusage);
10594         kfree(ca);
10595 }
10596
10597 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10598 {
10599         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10600         u64 data;
10601
10602 #ifndef CONFIG_64BIT
10603         /*
10604          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10605          */
10606         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10607         data = *cpuusage;
10608         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10609 #else
10610         data = *cpuusage;
10611 #endif
10612
10613         return data;
10614 }
10615
10616 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10617 {
10618         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10619
10620 #ifndef CONFIG_64BIT
10621         /*
10622          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10623          */
10624         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10625         *cpuusage = val;
10626         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10627 #else
10628         *cpuusage = val;
10629 #endif
10630 }
10631
10632 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10633 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10634 {
10635         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10636         u64 totalcpuusage = 0;
10637         int i;
10638
10639         for_each_present_cpu(i)
10640                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10641
10642         return totalcpuusage;
10643 }
10644
10645 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10646                                                                 u64 reset)
10647 {
10648         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10649         int err = 0;
10650         int i;
10651
10652         if (reset) {
10653                 err = -EINVAL;
10654                 goto out;
10655         }
10656
10657         for_each_present_cpu(i)
10658                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10659
10660 out:
10661         return err;
10662 }
10663
10664 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10665                                    struct seq_file *m)
10666 {
10667         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10668         u64 percpu;
10669         int i;
10670
10671         for_each_present_cpu(i) {
10672                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10673                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10674         }
10675         seq_printf(m, "\n");
10676         return 0;
10677 }
10678
10679 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10680         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10681         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10682 };
10683
10684 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10685                 struct cgroup_map_cb *cb)
10686 {
10687         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10688         int i;
10689
10690         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10691                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10692                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10693                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10694         }
10695         return 0;
10696 }
10697
10698 static struct cftype files[] = {
10699         {
10700                 .name = "usage",
10701                 .read_u64 = cpuusage_read,
10702                 .write_u64 = cpuusage_write,
10703         },
10704         {
10705                 .name = "usage_percpu",
10706                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10707         },
10708         {
10709                 .name = "stat",
10710                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10711         },
10712 };
10713
10714 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10715 {
10716         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10717 }
10718
10719 /*
10720  * charge this task's execution time to its accounting group.
10721  *
10722  * called with rq->lock held.
10723  */
10724 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10725 {
10726         struct cpuacct *ca;
10727         int cpu;
10728
10729         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10730                 return;
10731
10732         cpu = task_cpu(tsk);
10733
10734         rcu_read_lock();
10735
10736         ca = task_ca(tsk);
10737
10738         for (; ca; ca = ca->parent) {
10739                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10740                 *cpuusage += cputime;
10741         }
10742
10743         rcu_read_unlock();
10744 }
10745
10746 /*
10747  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10748  */
10749 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10750                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10751 {
10752         struct cpuacct *ca;
10753
10754         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10755                 return;
10756
10757         rcu_read_lock();
10758         ca = task_ca(tsk);
10759
10760         do {
10761                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10762                 ca = ca->parent;
10763         } while (ca);
10764         rcu_read_unlock();
10765 }
10766
10767 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10768         .name = "cpuacct",
10769         .create = cpuacct_create,
10770         .destroy = cpuacct_destroy,
10771         .populate = cpuacct_populate,
10772         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10773 };
10774 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */